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NUMA导致的MySQL服务器SWAP问题分析与解决方案
2018-10-28 16:08:32 】 浏览:51
Tags:NUMA 导致 MySQL 服务器 SWAP 问题 分析 解决方案

【SWAP产生原理】


先从swap产生的原理来分析,由于linux内存管理比较复杂,下面以问答的方式列了一些重要的点,方便大家理解:


 1、swap是如何产生的


swap指的是一个交换分区或文件,主要是在内存使用存在压力时,触发内存回收,这时可能会将部分内存的数据交换到swap空间。


 2、内存回收的机制


<1>Linux内核使用cache对部分文件进行缓存,提升文件读写效率。所以 引入了kswapd进程进行周期性检查,保证剩余内存空间。


<2>当内存分配没有足够的空间时,直接内存回收。


 3、内存回收如何实现


这部分实现非常复杂,简单来说,内存回收操作主要针对内存的文件页和匿名页,这些页都通过LRU链表来管理。


其中anon的匿名页内存主要回收手段是swap,文件页释放方式是写回和清空。


4、讲几个重要的概念


<1>内存节点node,在NUMA的情况下,CPU访问不同位置的内存,会有本地内存和远端内存之分,这两个就是不同的节点。


<2>内存分区 zone,linux对内存节点做了进一步划分,将一个节点划分为不同的区。内存管理的逻辑以zone为单位。


<3>内存水位标记,分为high、low、min


通过下图可以比较直观的了解



5、内存回收行为


<1>当系统剩余内存低于low时,kswapd开始起作用进行内存回收,直到内存达到high水位。


<2>当剩余内存达到min时就会触发直接回收。


<3>当触发全局回收,并且file+free<=high时,一定会进行针对匿名页的swap。


下面举例:


数据库做全备份时cache大量使用,剩余可用空间不足,触发内存回收,


 


上图是/proc/zoneinfo的部分内容,可以看到满足了file+free<=high的条件,同一时间触发了swap,将内存匿名页的数据写入交换区


 


有大量的文件页cache,为什么会出现file+free<=high的情况,分析下来全备文件缓存时,node 0的nr_inactive_file很低,大部分非活动的文件页都分布在node 1上,是由于开启NUMA导致的。


 


【关闭NUMA的方案】


1、 在mysqld_safe脚本中加上“numactl –interleave all”来启动mysqld


2、 Linux Kernel启动参数中加上numa=off,需要重启服务器


3、 在BIOS层面关闭NUMA


4、 MySQL 5.6.27/5.7.9开始引用innodb_numa_interleave选项


 


对于2、3、4关闭NUMA的方案比较简单,不做详细描述,下面重点描述下1方案


 


【开启numa interleave访问的步骤】


1、 yum install numactl -y


2、修改/usr/bin/mysqld_safe文件


cmd="`mysqld_ld_preload_text`$NOHUP_NICENESS"下新增一条脚本


cmd="/usr/bin/numactl --interleave all $cmd"



3、service mysql stop


4、#写入硬盘,防止数据丢失


sync;sync;sync


5、#延迟10秒


sleep 10


6、#清理pagecache、dentries和inodes


sysctl -q -w vm.drop_caches=3


7、service mysql start


8、验证numactl –interleave all是否生效,可以通过下面命令,interleave_hit是采用interleave策略从该节点分配的次数,没有启动interleave策略的服务器,这个值会很低


numastat -mn -p `pidof mysqld`




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