Linux基础-内存碎片化问题sys指标升高
一、sys指标异常升高
实例内部署的业务偶然出现响应时间过长或者系统调用时间过长，系统的sys指标也会相应的增高，伙伴系统会缺少高阶内存（order大于3的内存），其中从第4列开始，每一列对应伙伴系统的不同order空闲内存。
cat /proc/buddyinfo
二、可能原因
Linux系统在长时间运行后，连续的大块物理内存会被分解为小块的物理内存。此时，系统中部署的业务如果需要连续的大块内存，则系统会先进入耗时较长的内存规整流程，进而会引起系统性能抖动。一般情况下，内存碎片化会产生类似于如下所示的内核堆栈信息。
0xffffffff8118f9cb compaction_alloc ([kernel.kallsyms])
0xffffffff811c88a9 migrate_pages
([kernel.kallsyms])
0xffffffff811901ee compact_zone
([kernel.kallsyms])
0xffffffff8119041b compact_zone_order
([kernel.kallsyms])
0xffffffff81190735 try_to_compact_pages
([kernel.kallsyms])
0xffffffff81631cb4 __alloc_pages_direct_compact
([kernel.kallsyms])
0xffffffff811741d5 __alloc_pages_nodemask
([kernel.kallsyms])
0xffffffff811b5a79 alloc_pages_current
([kernel.kallsyms])
0xffffffff811c0005 new_slab
([kernel.kallsyms])
0xffffffff81633848 __slab_alloc
([kernel.kallsyms])
0xffffffff811c5291 __kmalloc_node_track_caller
([kernel.kallsyms])
0xffffffff8151a8c1 __kmalloc_reserve.isra.30
([kernel.kallsyms])
0xffffffff8151b7cd alloc_sib
([kernel.kallsyms])
0xffffffff815779e9 sk_stream_alloc_skb
([kernel.kallsyms])
0xffffffff8157872d tcp_sendmsg
([kernel.kallsyms])
0xffffffff815a26b4 inet_sendmsg
([kernel.kallsyms])
0xffffffff81511017 sock_aio_write
([kernel.kallsyms])
0xffffffff811df729 do_sync_readv_writev
([kernel.kallsyms])
0xffffffff811e0cfe do_readv_writev
([kernel.kallsyms])
三、解决方案
应对Linux内存碎片化，您可以采取如下措施：
1、调整min水位线
多数情况下阿里云建议您将min水位线设置为总内存的1%~3%。推荐您设置为总内存的2%，当内存资源紧张时，提前进入异步回收。调整min水位线的命令如下：
sysctl -w vm.min_free_kbytes = memtotal_kbytes * 2%
其中，变量memtotal_kbytes * 2%表示当前实例内总内存的2%对应的内存大小。
注意：内存资源不足时，加快内存异步IO回收；
2、调整min水位线和low水位线之间的差值
您可以通过内核的watermark_scale_factor调整min水位线和low水位线之间的差值，以应对业务突发申请内存的情况。watermark_scale_factor的默认值为总内存的0.1%，最小值（即min水位线和low水位线之间的最小差值）为0.5*min水位线。调整watermark_scale_factor的命令如下：
sysctl -w vm.watermark_scale_factor = value
其中，变量value为您手动设置的min水位线和low水位线之间的差值。
3、定期进行内存规整
您可以在业务空闲时段，主动触发异步内存规整。触发命令如下：
echo 1 > /proc/sys/vm/compact_memory
4、定期手动释放缓存
以上措施均不能有效应对内存碎片化时，您还可以在业务空闲时段执行释放缓存（drop cache）的操作，然后内存会重新分配。释放缓存是避免内存碎片化的有效措施，但在执行释放缓存时会出现短时间的系统性能抖动。手动释放缓存的命令如下：
sync #将内存中数据刷到磁盘中
echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
5、关闭swap
# 关闭swapoff，关闭循环后，交换操作至少要等待40秒
swapoff -a
# 开启swap
swapon -a
