大并发连接的oracle在Linux下内存不足的问题的分析

最近一台装有Rhel5.3的40G内存的机器上有一个oracle数据库，数据库的SGA设置为20G，当运行业务时，一个业务高峰期时，发现swap频繁交换，CPU 100%，Load很高，基本体现为内存不足。此时的连接数在600个左右。按内存的计算：每个连接占用内存基本在5M，这样600个连接只占用3G内存，SGA内存20G，操作系统占用内存1G，这样总占用的内存为24G，而总共内存有40G，怎么会内存不足呢？当时是百思不得其解，于是做了大量的压力测试，首先是写了一个java程序，启动多个线程，每个线程与数据库建一个连接，然后循环运行一个简单的SQL，这个SQL按一个随机函数生成的ID去查询一个很大的表（有索引）。当启动1000个连接后，使用free -m查看内存：

 

#free -m
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:         40210      25842      14368          0          9        177
-/+ buffers/cache:      25655      14554
Swap:        20481        479      20001

 

发现free的内存值很小，used的内存值为断增长，运行大约20分钟后，当free减少到40M左右的时候， 系统的CPU一下子到100%，Load从15升到600。

从这个结果看到，还是内存不足，当时还写了一个脚本，查看所有oracle进程的内存情况，也没有发现oracle进程占用内存太多。所以一直没有找到原因。

 

最后试着用cat /proc/meminfo查看内存时，终于找到了原因，没有加压力时，cat /proc/meminfo看到的结果为：

/proc/meminfo
MemTotal:     41175744 kB
MemFree:      27603324 kB
Buffers:         36572 kB
Cached:       13006240 kB
SwapCached:     232980 kB
Active:         304448 kB
Inactive:     12990616 kB
HighTotal:           0 kB
HighFree:            0 kB
LowTotal:     41175744 kB
LowFree:      27603324 kB
SwapTotal:    20972816 kB
SwapFree:     20070348 kB
Dirty:            1232 kB
Writeback:           0 kB
AnonPages:      240500 kB
Mapped:         354120 kB
Slab:           136980 kB
PageTables:      34004 kB
NFS_Unstable:        0 kB
Bounce:              0 kB
CommitLimit:  41560688 kB
Committed_AS: 17163928 kB
VmallocTotal: 34359738367 kB
VmallocUsed:    273756 kB
VmallocChunk: 34359464051 kB
HugePages_Total:     0
HugePages_Free:      0
HugePages_Rsvd:      0
Hugepagesize:     2048 kB

 

当压力上来时：

/proc/meminfo
MemTotal:     41175744 kB
MemFree:        375212 kB
Buffers:         36444 kB
Cached:       13005200 kB
SwapCached:     232984 kB
Active:       16919192 kB
Inactive:       509908 kB
HighTotal:           0 kB
HighFree:            0 kB
LowTotal:     41175744 kB
LowFree:        375212 kB
SwapTotal:    20972816 kB
SwapFree:     20070340 kB
Dirty:             184 kB
Writeback:           0 kB
AnonPages:     4375088 kB
Mapped:       12889760 kB
Slab:           168916 kB
PageTables:   23005464 kB
NFS_Unstable:        0 kB
Bounce:              0 kB
CommitLimit:  41560688 kB
Committed_AS: 40413008 kB
VmallocTotal: 34359738367 kB
VmallocUsed:    273756 kB
VmallocChunk: 34359464051 kB
HugePages_Total:     0
HugePages_Free:      0
HugePages_Rsvd:      0
Hugepagesize:     2048 kB

 

可以看到压力上来后，PageTables占用的内存居然高达23G。PageTables是Linux下虚拟内存到物理内存中做映射时映射表占用的空间，这个映射表居然占用了这么大的内存，真让人不可思议。

 

为了解决这个问题，想到了Linux的大页管理，正常的页大小为4k，而大页管理的页大小为2M，通过大页管理后，映射表占用的空间将会大大减少。

 

于是把数据库停了,启动大页管理，给大页管理分配20G内存：

echo 10240 > /proc/sys/vm/nr_hugepages

 

增加

root                soft    memlock -1
root                hard    memlock -1

oracle              soft    memlock -1
oracle              hard    memlock -1

 

把数据库的lock_sga改成true后，再做压力测试，系统终于能稳定运行了，free -m查看到的空闲内存一直空闲13G：

root@xxxx:/etc/security>free -m
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:         40210      26234      13976          0         20        184
-/+ buffers/cache:      26029      14181
Swap:        20481        479      20001