openGauss NUMA-aware分配和亲和性

NUMA-aware分配和亲和性

非统一内存访问（NUMA）是一种计算机内存设计，用于多重处理，其中内存访问时间取决于内存相对于处理器的位置。处理器可以利用NUMA的优势，优先访问本地内存（速度更快），而不是访问非本地内存（这意味着它不会访问另一个处理器的本地内存或处理器之间共享的内存）。

MOT内存访问设计时采用了NUMA感知。即MOT意识到内存不是统一的，而是通过访问最快和最本地的内存来获得最佳性能。

NUMA的优点仅限于某些类型的工作负载，特别是数据通常与某些任务或用户强相关的服务器上的工作负载。

在NUMA平台上运行的内储存数据库系统面临一些问题，例如访问远程主内存时，时延增加和带宽降低。为了应对这些NUMA相关问题，NUMA感知必须被看作是数据库系统基本架构的主要设计原则。

为了便于快速操作和高效利用NUMA节点，MOT为每个表的行分配一个指定的内存池，同时为索引的节点分配一个指定的内存池。每个内存池由多个2MB的块组成。指定API从本地NUMA节点、来自所有节点的页面或通过轮询分配这些块，每个块在下一个节点上分配。默认情况下，共享数据池以轮询方式分配，以保持访问均衡，同时避免在不同NUMA节点之间拆分行。但是，线程专用内存是从一个本地节点分配的，必须验证线程始终运行在同一个NUMA节点中。

总结

MOT有一个智能内存控制模块，它预先为各种类型的内存对象分配了内存池。这种智能内存控制可以提高性能，减少锁并保证稳定性。事务的内存对象分配始终是NUMA-local，从而保证了CPU内存访问的最佳性能，降低时延和争用。被释放的对象返回到内存池中。在事务期间最小化使用操作系统的malloc函数可以避免不必要的锁。