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這篇文章將為大家詳細講解有關(guān)Linux系統(tǒng)中內(nèi)存不足如何排查，文章內(nèi)容質(zhì)量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關(guān)知識有一定的了解。
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問題描述
Linux服務(wù)器內(nèi)存使用量超過閾值，觸發(fā)報警。
問題排查
首先，通過free命令觀察系統(tǒng)的內(nèi)存使用情況，顯示如下：
total used free shared buffers cached Mem: 24675796 24587144 88652 0 357012 1612488 -/+ buffers/cache: 22617644 2058152 Swap: 2096472 108224 1988248
其中，可以看出內(nèi)存總量為24675796KB，已使用22617644KB，只剩余2058152KB。
然后，接著通過top命令，shift + M按內(nèi)存排序后，觀察系統(tǒng)中使用內(nèi)存***的進程情況，發(fā)現(xiàn)只占用了18GB內(nèi)存，其他進程均很小，可忽略。
因此，還有將近4GB內(nèi)存（22617644KB-18GB，約4GB）用到什么地方了呢？
進一步，通過cat /proc/meminfo發(fā)現(xiàn)，其中有將近4GB（3688732 KB）的Slab內(nèi)存：
...... Mapped: 25212 kB Slab: 3688732 kB PageTables: 43524 kB ......
Slab是用于存放內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緩存，再通過slabtop命令查看這部分內(nèi)存的使用情況：
OBJS ACTIVE USE OBJ SIZE SLABS OBJ/SLAB CACHE SIZE NAME 13926348 13926348 100% 0.21K 773686 18 3494744K dentry_cache 334040 262056 78% 0.09K 8351 40 33404K buffer_head 151040 150537 99% 0.74K 30208 5 120832K ext3_inode_cache
發(fā)現(xiàn)其中大部分（大約3.5GB）都是用于了dentry_cache。
問題解決
1. 修改/proc/sys/vm/drop_caches，釋放Slab占用的cache內(nèi)存空間（參考drop_caches的官方文檔）：
Writing to this will cause the kernel to drop clean caches, dentries and inodes from memory, causing that memory to become free. To free pagecache: * echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches To free dentries and inodes: * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches To free pagecache, dentries and inodes: * echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches As this is a non-destructive operation, and dirty objects are notfreeable, the user should run "sync" first in order to make sure allcached objects are freed. This tunable was added in 2.6.16.
2. 方法1需要用戶具有root權(quán)限，如果不是root，但有sudo權(quán)限，可以通過sysctl命令進行設(shè)置：
$sync $sudo sysctl -w vm.drop_caches=3 $sudo sysctl -w vm.drop_caches=0 #recovery drop_caches
操作后可以通過sudo sysctl -a | grep drop_caches查看是否生效。
3. 修改/proc/sys/vm/vfs_cache_pressure，調(diào)整清理inode/dentry caches的優(yōu)先級（默認(rèn)為100），LinuxInsight中有相關(guān)的解釋：
At the default value of vfs_cache_pressure = 100 the kernel will attempt to reclaim dentries and inodes at a “fair” rate with respect to pagecache and swapcache reclaim. Decreasing vfs_cache_pressure causes the kernel to prefer to retain dentry and inode caches. Increasing vfs_cache_pressure beyond 100 causes the kernel to prefer to reclaim dentries and inodes.
具體的設(shè)置方法，可以參考方法1或者方法2均可。
參考資料
https://www.kernel.org/doc/Documentation/sysctl/vm.txt
http://major.io/2008/12/03/reducing-inode-and-dentry-caches-to-keep-oom-killer-at-bay/
http://linux-mm.org/Drop_Caches
以下記錄的是進一步排查的進展情況。
更深層次的原因
上文排查到Linux系統(tǒng)中有大量的dentry_cache占用內(nèi)存，為什么會有如此多的dentry_cache呢？
1. 首先，弄清楚dentry_cache的概念及作用：目錄項高速緩存，是Linux為了提高目錄項對象的處理效率而設(shè)計的；它記錄了目錄項到inode的映射關(guān)系。因此，當(dāng)應(yīng)用程序發(fā)起stat系統(tǒng)調(diào)用時，就會創(chuàng)建對應(yīng)的dentry_cache項（更進一步，如果每次stat的文件都是不存在的文件，那么總是會有大量新的dentry_cache項被創(chuàng)建）。
2. 當(dāng)前服務(wù)器是storm集群的節(jié)點，首先想到了storm相關(guān)的工作進程，strace一下storm的worker進程發(fā)現(xiàn)其中有非常頻繁的stat系統(tǒng)調(diào)用發(fā)生，而且stat的文件總是新的文件名：
sudo strace -fp-e trace=stat
3. 進一步觀察到storm的worker進程會在本地目錄下頻繁的創(chuàng)建、打開、關(guān)閉、刪除心跳文件，每秒鐘一個新的文件名：
sudo strace -fp-e trace=open,stat,close,unlink
以上就是系統(tǒng)中為何有如此多的dentry_cache的原因所在。
一個奇怪的現(xiàn)象
通過觀察/proc/meminfo發(fā)現(xiàn)，slab內(nèi)存分為兩部分：
SReclaimable // 可回收的slab SUnreclaim // 不可回收的slab
當(dāng)時服務(wù)器的現(xiàn)狀是：slab部分占用的內(nèi)存，大部分顯示的都是SReclaimable，也就是說可以被回收的。
但是通過slabtop觀察到slab內(nèi)存中最主要的部分（dentry_cache）的OBJS幾乎都是ACTIVE的，顯示100%處于被使用狀態(tài)。
OBJS ACTIVE USE OBJ SIZE SLABS OBJ/SLAB CACHE SIZE NAME 13926348 13926348 100% 0.21K 773686 18 3494744K dentry_cache 334040 262056 78% 0.09K 8351 40 33404K buffer_head 151040 150537 99% 0.74K 30208 5 120832K ext3_inode_cache
為什么顯示可回收的，但是又處于ACTIVE狀態(tài)呢？求Linux內(nèi)核達人看到后熱心解釋下：（
會不會由于是ACTIVE狀態(tài)，導(dǎo)致dcache沒有被自動回收釋放掉呢？
讓系統(tǒng)自動回收dcache
上一小節(jié)，我們已經(jīng)提到，服務(wù)器上大部分的slab內(nèi)存是SReclaimable可回收狀態(tài)的，那么，我們能不能交給操作系統(tǒng)讓他在某個時機自動觸發(fā)回收操作呢？答案是肯定的。
查了一些關(guān)于Linux dcache的相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)操作系統(tǒng)會在到了內(nèi)存臨界閾值后，觸發(fā)kswapd內(nèi)核進程工作才進行釋放，這個閾值的計算方法如下：
1. 首先，grep low /proc/zoneinfo，得到如下結(jié)果：
low 1 low 380 low 12067
2. 將以上3列加起來，乘以4KB，就是這個閾值，通過這個方法計算后發(fā)現(xiàn)當(dāng)前服務(wù)器的回收閾值只有48MB，因此很難看到這一現(xiàn)象，實際中可能等不到回收，操作系統(tǒng)就會hang住沒響應(yīng)了。
3. 可以通過以下方法調(diào)大這個閾值：將vm.extra_free_kbytes設(shè)置為vm.min_free_kbytes和一樣大，則/proc/zoneinfo中對應(yīng)的low閾值就會增大一倍，同時high閾值也會隨之增長，以此類推。
$ sudo sysctl -a | grep free_kbytes vm.min_free_kbytes = 39847 vm.extra_free_kbytes = 0 $ sudo sysctl -w vm.extra_free_kbytes=836787 ######1GB
4. 舉個例子，當(dāng)low閾值被設(shè)置為1GB的時候，當(dāng)系統(tǒng)free的內(nèi)存小于1GB時，觀察到kswapd進程開始工作（進程狀態(tài)從Sleeping變?yōu)镽unning），同時dcache開始被系統(tǒng)回收，直到系統(tǒng)free的內(nèi)存介于low閾值和high閾值之間，停止回收。
關(guān)于Linux系統(tǒng)中內(nèi)存不足如何排查就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，可以學(xué)到更多知識。如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到。
當(dāng)前名稱：Linux系統(tǒng)中內(nèi)存不足如何排查
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