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[其他] 找到MySQL服务器发生SWAP罪魁祸首

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细软跑 发表于 2016-11-30 11:54:49
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0、导读

  MySQL数据库服务器发生SWAP相信很多人都遇到过,如何找出元凶,又如何应对呢?
  1、写在前面

   在昨晚的知数堂公开课中,其实用的就是本次的案例。本次公开课的PPT、视频已上传到百度云盘,链接: https://pan.baidu.com/s/1eR53Qd8 ,欢迎转存及转发(扫描下方二维码识别)

找到MySQL服务器发生SWAP罪魁祸首

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  2、问题交代

  我的朋友小芳(这次不是小明了,hoho),最近遇到了一个郁闷的问题:明明OS还有大量的空闲内存,可是却发生了SWAP,百思不得其解,她就来找我搬救兵了(嗯,我可不是派来的)。
  先看下SWAP是干嘛的,了解下它的背景知识。
  在Linux下,SWAP的作用类似Windows系统下的“虚拟内存”。当物理内存不足时,拿出部分硬盘空间当SWAP分区(虚拟成内存)使用,从而解决内存容量不足的情况。
   SWAP意思是交换,顾名思义, 当某进程向OS请求内存发现不足时,OS会把内存中暂时不用的数据交换出去,放在SWAP分区中,这个过程称为SWAP OUT 。 当某进程又需要这些数据且OS发现还有空闲物理内存时,又会把SWAP分区中的数据交换回物理内存中,这个过程称为SWAP IN 。在vmstat的输出结果中,分别表现为 si\so 两列,如下图.1
   

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图1
   看到这里我们就知道了, 发生SWAP的最直接可能的原因是进程向OS申请内存时,发现物理内存不足 ,当没有SWAP可用的话,这时可能会一直等待,也可能会触发OOM-killer机制,OS把消耗内存最多的那个进程kill掉以释放内存,这个选择取决于内核参数 vm.swappiness 。该参数可选范围从 0 – 100, 设为 0 就是希望最大限度使用物理内存,尽量不使用swap,设为 100 则是希望积极使用swap 。在运行数据库进程的服务器上,我们通常 强烈建议这个值小于等于10,最好是设置为 0 。原因很简单,对数据库这种需要集中CPU资源、大内存、高I/O的程序而言,如果用SWAP分区代替内存,那数据库服务性能将是不可接受的,还不如直接被OOM kill(数据库进程通常占用最多内存,最容易被OOM kill)来的痛快(早死晚死都是死,还不如痛快的死,反正很快就能重生,嗯)。
  先介绍完这么多信息,大家肯定已经不耐烦了,我们就来看看现场并进行排查吧。
  3、现场排查

  首先,看下系统整体的状况,如下图.2所示
   

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图2
  从上图能看出来什么呢,有几个关键信息:
  
       
  • 系统负载不算高,最近的平均load是6.8;   
  • CPU负载也不算高,有大量的空闲,idle为 98.4%;   
  • 内存主要分配给mysqld进程,占用了80.2%;   
  • 尽管物理内存有256G,空闲的也将近39G,但确实发生swap了,并且把SWAP都耗尽了。  
   得到第一个排查结果: 物理内存还有不少空闲,但却把swap都耗尽了 。作为一个有经验的DBA,遇到这种情况第一反应是什么呢?嗯,先不点破,继续往下看。
   再执行 free -gt 查看内存、SWAP消耗情况,如下图.3所示

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  图3
   看出来了吧,尤其是参加过  知数堂培训MySQL DBA优化班课程  的同学应该都知道,我们在课上多次强调:遇到这种情况,第一条件反射很直接就是:发生 内存泄露(memory leak) 了。
   一般来说,如果发现内存统计结果中, cached 和 used 相差特别大的话,基本可确定系统发生内存泄露 。相应的处理手法有:
  
       
  • 治标的办法:择机重启进程,彻底释放内存归还给OS;   
  • 治本的办法:找到代码中导致泄露的代码,修复之(我们这次面对的是mysql代码,还是去官方提交bug吧,哈哈);   
  • 治本的办法:升级程序版本,通常新版本会解决旧版本存在的问题,推荐此方案。  
  再看下MySQL中内存相关选项怎么配置的:
   

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  图4
  除了 innodb-buffer-pool 分配的稍微多一些外,其他的还算正常。看了下,MySQL的版本是 5.6.19,看来是有必要升级到5.6系列的最新版本。
   到这里,我们得到第二个排查结果: mysqld进程发生内存泄露,建议择机重启进程,并尽快安排升级到最新版本 。
   然而,仅仅是因为mysqld进程内存泄露导致的SWAP吗,貌似不全然?还记得上面我们有个地方还没点破的不: 物理内存还有不少空闲,但把swap都耗尽了 。同样滴,这种案例在我们知数堂的MySQL DBA培训课程里也被多次谈及, 绝大多数情况是因为没有关闭NUMA引起的 。在运行数据库进程的服务器上,强烈建议关闭NUMA,在之前的分享 比较全面的MySQL优化参考(上篇) 中也有提及。我们接着来看下NUMA的状况:
   

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图5
   

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  图6
  从上面图.5、图.6可见,NUMA问题导致其中一个CPU可分配的内存远小于另一个(1.8G vs 38G),那么这个CPU上如果要申请大内存时,显然不够了,所以发生SWAP。关于NUMA的相关背景知识我这里不赘述。
   因此,我们得到第三个排查结果: 由于服务器硬件、系统设置不当,没有关闭NUMA,导致发生SWAP 。建议方案有:
  
       
  • 在BIOS设置层面关闭NUMA,缺点是需要重启OS;   
  • 或修改GRUB配置文件,缺点也是要重启OS;   
  • 升级MySQL版本到5.6.27及以后,新增了一个选项 innodb_numa_interleave,只需要重启mysqld实例,无需重启OS,推荐此方案。  
  说到这里,这个问题已经基本分析清楚了,相关的解决建议也给了,根据自己的情况去评估选择哪个方案即可。
  4、写在最后

  类似的案例发生也不是一次两次了,我肯定以后还会继续存在,看完案例的的同学也没办法立刻把所有服务器上的NUMA策略全部修整过来,或者可能冲动一下想修复,但过几天就又给忘光了。
  老叶曾多次在各种场合不厌其烦地强调一些基础的MySQL运维、开发规范,也正是因为看到了其实还有不少此类问题的存在。这些基础的规范都没执行到位的话,早晚是有一天要去填坑的,不管是填自己的挖下的坑,还是前人留下的坑,哈哈。
  最后,作为一篇有诚意的案例总结,需要有诚意的广告才能搭配。
   老叶茶馆镇店之宝,扫码识别或访问 http://yejinrong.com 直达



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只是沒有結果 发表于 2016-12-1 10:00:54
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