Zabbix Server内存泄漏排查及优化实践

引言

作为当下主流开源监控系统之一,Zabbix通常被用来监控各类基础设施和应用程序的性能指标。但是当Zabbix Server自身出现内存泄漏时,监控者反而成为被监控对象。这篇文章将基于生产环境案例,来谈一谈Zabbix Server内存发生泄漏时的排查过程与优化方案。

一、问题识别与初步诊断

1.1 异常现象观察

最近再在排查监控系统时,发现平台持续推送Zabbix Server内存使用率超标的告警。
经初步观察发现:

  • 内存使用率由正常的40%逐步攀升至95%以上
  • Zabbix Server响应延迟明显增加
  • Web界面数据刷新也变得缓慢

1.2 初步诊断流程

# 检查系统整体内存状况
$ free -h
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           16Gi        15Gi       512Mi       128Mi       512Mi       128Mi
Swap:          4Gi        3.5Gi       512Mi
# 定位内存占用最高进程
$ ps aux --sort=-%mem | head -10
USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
zabbix    1234 45.2 58.3 4681232 3824564 ?     Ssl  Jun01 120:45 /usr/sbin/zabbix_server -c /etc/zabbix/zabbix_server.conf

通过pmap命令进一步分析进程内存分布:

$ pmap -x 1234 | sort -k3 -n -r | head -20
Address           Kbytes     RSS   Dirty Mode  Mapping
00007f8a5b400000 1048576  786432  786432 rw---   [ anon ]
00007f8a4b400000  524288  262144  262144 rw---   [ anon ]
00007f8a53400000  262144  131072  131072 rw---   [ anon ]

观察发现,匿名映射内存区域([ anon ])占用异常高,暗示可能存在内存泄漏。

二、深入分析与定位

2.1 日志分析

检查Zabbix Server日志,发现规律性警告:

2025-12-15 14:23:45.123 [WARNING] [12345] history syncer [processed 250 of 2500 items in 0.123456 seconds]
2025-12-15 14:23:46.456 [WARNING] [12345] queue is growing: history syncer [processed 120 of 3000 items]
2025-12-15 14:23:47.789 [DEBUG] [12345] Memory usage: 4321.45 MB

日志显示历史数据处理队列持续增长,处理速率低于数据产生速率。

2.2 内存泄漏检测工具应用

2.2.1 使用Valgrind进行内存分析

在测试环境复现问题并进行内存分析:

# 配置调试版本Zabbix Server
$ ./configure --enable-debug --enable-server --with-mysql
# 使用Valgrind运行Zabbix Server
$ valgrind --tool=memcheck \
           --leak-check=full \
           --show-leak-kinds=all \
           --track-origins=yes \
           --log-file=/var/log/zabbix/valgrind.log \
           /usr/sbin/zabbix_server -c /etc/zabbix/zabbix_server.conf
2.2.2 分析结果

Valgrind报告显示多处内存泄漏,其中一处关键发现:

==12345== 24,576 bytes in 24 blocks are definitely lost in loss record 15 of 35
==12345==    at 0x483877F: malloc (vg_replace_malloc.c:307)
==12345==    by 0x567890A: zbx_malloc (zbxcommon.c:123)
==12345==    by 0x678901B: history_sync_thread (history.c:789)
==12345==    by 0x456789C: ZBX_THREAD_ENTRY (threads.c:345)

2.3 源码级问题定位

根据Valgrind报告定位到具体源码文件。以下是存在问题的代码段:

/* src/zabbix_server/history/history.c */
static int process_history_batch(zbx_vector_ptr_t *history_items)
{
    int processed = 0;
    for (int i = 0; i < history_items->values_num; i++)
    {
        zbx_history_record_t *record = history_items->values[i];
        /* 问题点:每次迭代都创建新缓存但未释放 */
        char *processing_buffer = zbx_malloc(NULL, PROCESSING_BUFFER_SIZE);
        if (NULL == processing_buffer)
        {
            zabbix_log(LOG_LEVEL_WARNING, "memory allocation failed");
            return FAIL;
        }
        /* 数据处理逻辑 */
        int ret = transform_history_record(record, processing_buffer);
        if (SUCCEED == ret)
        {
            processed++;
        }
        /* 内存泄漏:缺少 zbx_free(processing_buffer) */
    }
    return processed;
}

问题分析:
(1)在循环内部动态分配内存(zbx_malloc)
(2)每次迭代分配PROCESSING_BUFFER_SIZE字节(通常为1KB)
(3)缺少相应的内存释放操作
(4)随着历史数据处理量的增加,未释放内存持续累积

三、修复方案设计与实施

3.1 临时应急措施

对于生产环境,立即采取以下措施控制问题影响:

# 调整Zabbix Server配置参数
$ vi /etc/zabbix/zabbix_server.conf
# 优化配置参数
StartPollers=30                 # 原值:100
StartPreprocessors=5           # 原值:10
StartHistoryPollers=4          # 原值:8
HistoryCacheSize=128M          # 原值:256M
TrendCacheSize=32M            # 原值:128M
ValueCacheSize=256M           # 原值:512M
# 重启服务应用配置
$ systemctl restart zabbix-server
# 监控内存回收情况
$ watch -n 1 'ps -p $(pidof zabbix_server) -o %mem,rss,cmd'

3.2 代码级修复方案

3.2.1 修复策略选择

针对发现的内存泄漏问题,设计两种修复方案:
方案A:循环内分配释放(简单修复)

# 调整Zabbix Server配置参数
$ vi /etc/zabbix/zabbix_server.conf
# 优化配置参数
StartPollers=30                 # 原值:100
StartPreprocessors=5           # 原值:10
StartHistoryPollers=4          # 原值:8
HistoryCacheSize=128M          # 原值:256M
TrendCacheSize=32M            # 原值:128M
ValueCacheSize=256M           # 原值:512M
# 重启服务应用配置
$ systemctl restart zabbix-server
# 监控内存回收情况
$ watch -n 1 'ps -p $(pidof zabbix_server) -o %mem,rss,cmd'

方案B:预分配与复用(性能优化)

static int process_history_batch(zbx_vector_ptr_t *history_items)
{
    int processed = 0;
    for (int i = 0; i < history_items->values_num; i++)
    {
        zbx_history_record_t *record = history_items->values[i];
        char *processing_buffer = zbx_malloc(NULL, PROCESSING_BUFFER_SIZE);
        if (NULL == processing_buffer)
        {
            zabbix_log(LOG_LEVEL_WARNING, "memory allocation failed");
            return FAIL;
        }
        int ret = transform_history_record(record, processing_buffer);
        /* 修复:每次迭代后释放内存 */
        zbx_free(processing_buffer);
        if (SUCCEED == ret)
        {
            processed++;
        }
    }
    return processed;
}
3.2.2 修复实施步骤

获取对应版本源码

# 确定当前Zabbix版本
$ zabbix_server -V | grep version
zabbix_server (Zabbix) 6.4.0
# 下载对应版本源码
$ wget https://cdn.zabbix.com/zabbix/sources/stable/6.4/zabbix-6.4.0.tar.gz
$ tar -zxvf zabbix-6.4.0.tar.gz
$ cd zabbix-6.4.0

应用修复补丁

# history_memory_leak_fix.patch
--- src/zabbix_server/history/history.c.orig
+++ src/zabbix_server/history/history.c
@@ -456,15 +456,19 @@
 static int process_history_batch(zbx_vector_ptr_t *history_items)
 {
     int processed = 0;
+    char *processing_buffer = NULL;
+    
+    /* 预分配处理缓冲区 */
+    processing_buffer = zbx_malloc(NULL, PROCESSING_BUFFER_SIZE);
+    if (NULL == processing_buffer)
+    {
+        zabbix_log(LOG_LEVEL_WARNING, "memory allocation failed for processing buffer");
+        return FAIL;
+    }
     for (int i = 0; i < history_items->values_num; i++)
     {
         zbx_history_record_t *record = history_items->values[i];
-        char *processing_buffer = zbx_malloc(NULL, PROCESSING_BUFFER_SIZE);
-        
-        if (NULL == processing_buffer)
-        {
-            zabbix_log(LOG_LEVEL_WARNING, "memory allocation failed");
-            return FAIL;
-        }
+        /* 清空缓冲区以复用 */
+        memset(processing_buffer, 0, PROCESSING_BUFFER_SIZE);
         int ret = transform_history_record(record, processing_buffer);
-        
-        /* 内存泄漏:缺少 zbx_free(processing_buffer) */
         if (SUCCEED == ret)
         {
             processed++;
         }
-        
-        /* 修复:每次迭代后释放内存 */
-        zbx_free(processing_buffer);
     }
+    /* 释放预分配的内存 */
+    zbx_free(processing_buffer);
+    
     return processed;
 }

编译与部署

# 应用补丁
$ patch -p1 < history_memory_leak_fix.patch
# 配置编译环境
$ ./configure --enable-server \
              --with-mysql \
              --with-libcurl \
              --with-libxml2 \
              --with-net-snmp
# 编译安装
$ make -j$(nproc)
$ make install
# 验证修复
$ valgrind --tool=memcheck \
           --leak-check=summary \
           /usr/sbin/zabbix_server --test

四、配置优化与预防措施

4.1 监控系统自监控配置

为防止类似问题再次发生,配置Zabbix监控自身关键指标:
监控项配置示例:

-- 创建监控Zabbix Server内存使用的SQL查询
INSERT INTO items (
    hostid, name, key_, type, value_type, 
    units, multiplier, delta, history, trends
) VALUES (
    (SELECT hostid FROM hosts WHERE host = 'Zabbix server'),
    'Zabbix Server memory usage',
    'proc.mem[zabbix_server,,,rss]',
    0, 3, 'B', 1, 0, 7, 365
);

触发器配置:

触发器名称:Zabbix Server内存使用异常增长
表达式:{Zabbix server:proc.mem[zabbix_server,,,rss].increase(5m)} > 100M
    和 {Zabbix server:proc.mem[zabbix_server,,,rss].last()} > 2G
严重性:严重
恢复表达式:{Zabbix server:proc.mem[zabbix_server,,,rss].last()} < 1.5G

4.2 定期维护与优化策略

制定定期维护计划:
每周维护任务:
(1)检查Zabbix Server日志中的内存相关警告
(2)分析历史数据增长趋势
(3)验证数据库索引效率
每月维护任务:
(1)执行压力测试验证系统极限
(2)评估和调整缓存参数
(3)审查自定义脚本和用户参数的内存使用
配置优化建议:

# /etc/zabbix/zabbix_server.conf 优化配置
### 内存相关优化 ###
# 根据物理内存大小调整缓存
HistoryCacheSize=256M    # 历史数据缓存,建议为可用内存的5-10%
TrendCacheSize=64M      # 趋势数据缓存
ValueCacheSize=512M     # 值缓存,对性能影响较大
### 并发处理优化 ###
# 根据CPU核心数调整
StartPollers=50         # 建议为CPU核心数的2-3倍
StartPreprocessors=10   # 预处理进程数
StartHistoryPollers=8   # 历史数据同步进程
### 数据库连接优化 ###
DBHost=localhost
DBPort=3306
DBName=zabbix
DBUser=zabbix
# 连接池配置
StartDBSyncers=4        # 数据库同步进程
HouseskeepingFrequency=1 # 小时,清理旧数据频率

五、效果验证与监控

5.1 修复效果验证

修复后持续监控内存使用情况:

# 监控内存使用趋势
$ watch -n 60 "
echo '===== 内存使用统计 =====';
ps -p \$(pidof zabbix_server) -o rss,size,%mem,cmd --no-headers | \\
awk '{printf \"RSS: %.2fGB\\tVirtual: %.2fGB\\tMEM%%: %.1f%%\\n\", \$1/1024/1024, \$2/1024/1024, \$3}';
echo '';
echo '===== 系统内存统计 =====';
free -h | grep -E '^(Mem|Swap)'
"

5.2 长期监控指标

建立以下关键性能指标监控体系:
(1)内存使用率:不超过物理内存的70%
(2)内存泄漏检测:连续1小时内存增长超过100MB触发告警
(3)处理队列长度:各处理器队列长度不超过1000
(4)数据库连接数:活跃连接数不超过最大连接的80%

总结

通过本次内存泄漏排查与修复,我们总结出以下关键经验:
(1)预防优于修复
开发阶段实施严格的内存管理规范
代码审查重点关注资源分配与释放的对称性
自动化测试包含内存泄漏检测用例
(2)监控体系完善性
监控系统必须包含对自身的监控
建立多维度、多层次的监控告警体系
定期审查监控项的有效性和准确性
(3)应急响应机制
建立标准化的故障排查流程
制定不同严重级别问题的响应策略
保持故障处理的知识库更新

附录:常用诊断命令参考


# 1. 内存使用分析
pmap -x <pid>              # 进程内存映射详情
cat /proc/<pid>/smaps      # 详细内存段信息
cat /proc/<pid>/status     # 进程状态信息
# 2. 性能分析
strace -p <pid> -c         # 系统调用统计
perf top -p <pid>          # 实时性能分析
# 3. Zabbix专用诊断
zabbix_server -R config_cache_reload  # 重载配置缓存
zabbix_server -R housekeeper_execute  # 手动执行清理任务
# 4. 数据库分析
# 查看历史数据表大小
SELECT 
    table_name,
    ROUND(((data_length + index_length) / 1024 / 1024), 2) AS size_mb
FROM information_schema.tables
WHERE table_schema = 'zabbix'
ORDER BY size_mb DESC;
光伏储能虚拟同步发电机VSG并网仿真模型(Similink仿真实现)内容概要:本文档介绍了光伏储能虚拟同步发电机(VSG)并网仿真模型的Simulink实现方法,重点在于通过建立光伏储能系统与虚拟同步发电机相结合的仿真模型,模拟其在并网过程中的动态响应与控制特性。该模型借鉴了同步发电机的惯性和阻尼特性,提升了新能源并网系统的频率和电压支撑能力,增强了系统的稳定性与可控性。文档还提及相关电力系统仿真技术的应用,包括逆变器控制、储能配置、并网稳定性分析等,并提供了完整的Simulink仿真文件及技术支持资源链接,便于科研人员复现与二次开发。; 适合人群:电气工程、自动化、能源系统等相关专业的研究生、科研人员及从事新能源并网技术开发的工程师。; 使用场景及目标:①用于研究光伏储能系统在弱电网条件下的并网稳定性问题;②掌握虚拟同步发电机(VSG)控制策略的设计与仿真方法;③支持高水平论文(如EI/SCI)的模型复现与创新研究;④为微电网、智能电网中的分布式能源接入提供技术参考。; 阅读建议:建议结合提供的Simulink模型文件与文档说明逐步操作,重点关注VSG控制模块的参数设置与动态响应分析,同时可延伸学习文中提及的MPPT、储能管理、谐波分析等相关技术,以提升综合仿真能力。
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