使用 AIX 性能工具发现与内存相关的问题-优快云博客

使用 AIX 性能工具发现与内存相关的问题

转自：http://www.ibm.com/developerworks/cn/aix/library/au-memory_issue/index.html

案例研究

文档选项

			打印本页
		打印本页

将此页作为电子邮件发送

未显示需要 JavaScript. 的文档选项

英文原文

级别：初级

Saravanan Devendran, 架构师, IBM
Kiran Grover, 技术负责人, IBM

2009 年 9 月 07 日

系统的性能指标完全取决于希望系统产生什么样的效果，以及计算机系统满足这些期望的程度。系统性能取决于 CPU、内存、磁盘 I/O 和网络。度量应用程序的 CPU 使用量、I/O 利用率和内存使用量对于优化应用程序非常有帮助。这还有助于发现性能瓶颈。因此，这会提高系统性能和应用程序的性能。本文中的案例研究讨论一位客户遇到的内存问题，介绍寻找问题根源的步骤。

问题

在启动某个应用程序时，我们注意到内存被完全消耗光了。这个应用程序是系统中运行的惟一进程。另外，在执行手工事务时也会出问题，常常由于服务器没有响应而超时。

回页首

问题分析和解决

我们最初的想法是内存耗尽与这个应用程序有关。但是，使用性能工具进行检查之后，我们改变了想法。

在印度神话中，有一种名为 Sanjeevini 的药可以治愈几乎所有疾病。topas 就是性能工具中的 Sanjeevini。它提供所有系统资源的概况，可以作为性能分析的起点。对于我们的问题，它提供分析问题的基础。在我们第一次观察到这个问题时，topas 显示计算内存的总使用量达到 99%。与此同时，团队也观察到了执行手工事务时的问题。团队当时只执行与一个应用程序有关的测试。

因此，研究过程的下一步是停止应用程序，再次使用 topas 检查计算内存的状态。这时的计算内存是 78%。考虑到没有其他应用程序在运行，这个数字不正常，它向我们提示了新的思考方向。

有助于分析问题的其他工具还有 svmon、vmstat 和 vmo。

svmon 命令

svmon 命令是一个性能度量工具，它捕捉和分析虚拟内存的快照。

svmon -G 命令显示下面的全局内存报告。它显示系统中真实内存和虚拟内存的使用量和空闲量。

 svmon -G

图 1. svmon 全局内存报告

内存报告表明，总内存量为 1998848 个页面（页面大小为 4K），使用了 1996881 个页面，1967 个页面空闲。

在上面的报告中，空闲页面数量为 1967，但是不能由此断定存在任何与内存相关的限制或内存瓶颈，因为为了提高 I/O 性能，如果应用程序或内核没有明确请求的话，AIX® 会用尽可能多的空闲内存进行文件缓存。另外，报告表明分页空间总量为 3145728 个页面，其中使用的分页空间为 99556 个页面。

svmon -P 命令显示所有进程的内存使用量统计数据。

 svmon -P

图 2. 进程内存使用量报告

进程内存使用量报告表明，一个 Java™ 进程使用的内存为 166690 个页面。把这个报告中所有进程使用的内存量相加，我们发现所有进程使用的内存总量远远小于系统的内存总量。这也说明内存并不是限制因素。

vmstat 命令

另一个性能监视工具 vmstat 用于报告内核线程、虚拟内存、磁盘和 CPU 活动的统计数据。

 # vmstat 2 10

图 3. vmstat 报告

vmstat 报告表明，空闲内存大约为 114MB。另外，没有报告页面换出。但是最后五项表明，有一个被阻塞的线程，而且系统中发生了一些 I/O 等待。

vmo

我们还使用 vmo 命令检查性能参数。vmo 命令也显示和调整虚拟内存管理器参数。

 vmo – a

图 4. vmo 命令输出

观察 vmo 命令的输出，我们发现 lgpg_regions 被设置为 256，lgpg_size 被设置为 16777216（即 16MB）。AIX 把大页面当作固定内存对待，对于大页面不提供分页支持。存储为大页面的应用程序数据会一直留在物理内存中，直到应用程序终止。对于这个应用程序，这意味着 256 个 16MB 的页面被固定并设置为保留。

如果再看一下图 1（svmon – G 的输出），会发现对于 16MB 的大页面，池大小为 256，因为大页面的内存是固定的，256 个 16MB 的页面无法交换出去。看一下图 2（svmon – P 命令），输出的第一行的最后一列是 16MB，对应的值是 'N'。这意味着 PID 为 266372 的进程不使用 16MB 的页面；也就是说，这个应用程序不使用 vmo 命令已经保留的大页面。同样，在同一个报告中检查正在运行的其他进程时，发现没有应用程序使用大页面支持。因此，256*16=4096MB 的内存空间被阻塞，但是根本没有任何进程使用它。

在图 3 中可以看到，物理内存总量是 7808MB。通过上面的分析很容易看出，其中的 4096MB 为大页面保留。这意味着所有正在运行的应用程序只能使用 7808-4096=3712MB。一大块内存被阻塞并且不能得到使用，这就是内存完全耗尽的原因。

因此，要么不为大页面保留内存，要么确保应用程序利用保留的内存。

回页首

配置大页面

可以通过配置让应用程序或系统使用大页面。

应用程序的大页面配置

在 ldedit 命令中使用 blpdata 标志让可执行文件能够请求大页面。在参考资料中可以找到更多信息。

系统的大页面配置

在默认情况下，系统并不为大页面物理内存池分配任何内存。可以使用 vmo 命令的 lgpg_regions 和 lgpg_size 选项配置大页面物理内存池的大小。

通过使用 LDR_CNTRL 环境变量，让应用程序的数据和堆内存使用大页面。

在参考资料中可以找到关于使用 vmo 命令配置大页面和 LDR_CONTROL 变量的更多信息。

对于上面的案例研究，把 lgpg_regions 的值改为一个名义值，让应用程序使用大页面，这有助于解决内存问题和提高总体系统性能。

决定 lgpg_regions 的值

对于 lgpg_regions 和与性能相关的其他调优参数的值，无法给出通用的建议；但是，可以通过研究系统的工作负载决定一个名义值。对于上面的案例研究，当导出 the LDR_CNTRL 变量时，应用程序开始使用大页面。在此之后，再次使用 vmstat 命令。

 # vmstat – l 10

这个命令显示与大页面部分相关的统计数据，时间间隔为 10 秒。

图 5. 大页面统计数据

输出中有一个大页面部分，提供与大页面相关的详细统计数据。alp 和 flp 字段分别表示活跃的大页面数和空闲的大页面数。对于这个案例研究，alp 的值不超过 80。因此，应该把 lgpg_regions 的值从 256 降低到 100。这会把大量内存还给 4K 页面的内存池，增加正在运行的其他应用程序可以使用的内存量，提高系统的总体性能。简而言之，应该研究系统的工作负载，然后调整参数，这是高效地使用系统资源的关键。