Ubuntu 上透過 Docker 部署 MySQL (SQL) 與 MongoDB (NoSQL)

 在 Ubuntu 上透過 Docker 部署 MySQL (SQL) 與 MongoDB (NoSQL) 時，效能優化的核心在於減少 I/O 損耗、正確分配硬體資源以及針對不同資料庫特性進行微調。

以下是針對存取效率改善的重點建議：

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1. 儲存層優化：避免使用容器寫入層

這是提升效能最關鍵的一點。預設情況下，Docker 的寫入層（Copy-on-Write）效能非常差，不適合頻繁讀寫的資料庫。

• 使用具名磁碟卷 (Named Volumes)： 這是官方推薦做法，Docker 會管理主機上的特定路徑，繞過儲存驅動程式的效能損耗。

• 使用主機掛載 (Bind Mounts)： 如果您需要直接管理主機上的 SSD 路徑，使用 -v /opt/data/mysql:/var/lib/mysql。

• 檔案系統選擇： 確保 Ubuntu 宿主機使用的是 ext4 或 XFS 檔案系統，並建議將資料庫放在 NVMe SSD 上。

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2. 資源限制與分配 (Resource Allocation)

資料庫是貪婪的，如果沒有限制資源，多個容器可能會互相搶奪。

• 設定內存限制： 避免 OOM (Out of Memory) 導致資料庫崩潰。

  YAML

  # docker-compose.yml 範例
  deploy:
    resources:
      limits:
        memory: 4G
  

• MySQL 快取優化： 在 my.cnf 中調整 innodb_buffer_pool_size。通常建議設定為給予該容器總內存的 70-80%。

• MongoDB 快取優化： MongoDB 的 WiredTiger 引擎預設會佔用 50% RAM - 1GB。在 Docker 中，請手動設定 --wiredTigerCacheSizeGB，確保它不會超出容器被分配的限制。

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3. 網路效能改善

Docker 預設的橋接網路 (Bridge Network) 會有一層 NAT 轉換，這在高併發時會增加延遲。

• 使用 Host 模式（僅限單機且注重極致效能）： network_mode: "host" 可以消除網路虛擬化開銷，但要注意埠號衝突。

• 優化 DNS： 在 Docker 設定中停用不必要的 DNS 查詢，或直接在連線字串中使用 IP。

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4. 資料庫特定調優

MySQL (關係型資料庫)

• 日誌優化： 設定 innodb_flush_log_at_trx_commit = 2。這在容許極小機率遺失資料的情況下，能大幅提升寫入速度（從每秒幾百次提升到幾千次）。

• 連線池： 確保應用端使用 Connection Pooling，避免頻繁建立 Docker 網路連線。

MongoDB (文件型資料庫)

• 關閉透明大頁面 (Transparent Huge Pages)： 這對 MongoDB 效能傷害很大。在 Ubuntu 宿主機執行：

  Bash

  echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
  

• 索引優化： MongoDB 非常依賴索引。使用 explain() 檢查查詢是否導致了全表掃描 (COLLSCAN)。

• Write Concern： 視需求調整。如果不需要強一致性，改用 w: 1 甚至 w: 0 (不推薦用於生產) 來提升寫入效率。

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5. 監控與維護建議

工具	用途
docker stats	即時觀察 CPU/內存 使用率，判斷是否有資源瓶頸。
iostat	在 Ubuntu 上檢查磁碟 I/O 等待時間 (wait)。
MySQL Slow Query Log	找出執行緩慢的 SQL 語句。
MongoDB Profiler	分析慢查詢並優化索引設定。

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下一步建議

如果您打算同時運行這兩個資料庫，我建議您撰寫一個 docker-compose.yml 檔案，並在其中明確定義 Networks 與 Volumes。

您需要我提供一份包含上述效能優化參數的 docker-compose 模板嗎？