怎么清理Redis內(nèi)存碎片

今天小編給大家分享一下怎么清理Redis內(nèi)存碎片的相關(guān)知識點，內(nèi)容詳細，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來了解一下吧。

什么是Redis內(nèi)存碎片？

操作系統(tǒng)的剩余空間總量足夠，但申請一塊N字節(jié)連續(xù)地址的空間時，剩余內(nèi)存空間中沒有大小為N字節(jié)的連續(xù)空間，那么這些剩余內(nèi)存空間中，小于N字節(jié)的連續(xù)內(nèi)存空間就是內(nèi)存碎片。

Redis內(nèi)存碎片是如何形成的？

內(nèi)存碎片形成有內(nèi)部原因和外部原因：

• 內(nèi)部原因：內(nèi)存分配器的分配策略決定操作系統(tǒng)無法做到“按需分配”。

• Redis使用libc、jemalloc、tcmalloc多種內(nèi)存分配器來分配內(nèi)存，默認使用jemalloc。

• 內(nèi)存分配器是按照固定大小來分配內(nèi)存空間，不是完全按照應(yīng)用程序申請的內(nèi)存大小來分配。

• 以jemalloc為例，是按照一系列固定的大小劃分內(nèi)存空間，例如8字節(jié)、16字節(jié)、32字節(jié)、...、2KB、4KB等。當(dāng)程序申請的內(nèi)存最接近某個固定值時，jemalloc就會給它分配相應(yīng)大小的空間。

• 外部原因：鍵值對大小不一樣，并且鍵值對可以被修改和刪除。

• Redis申請內(nèi)存空間分配時，對于大小不一的內(nèi)存空間需求，內(nèi)存分配器按照固定大小分配內(nèi)存空間，分配的內(nèi)存空間一般都會比申請的內(nèi)存空間大一些，這會產(chǎn)生一定的內(nèi)存碎片。

• 鍵值對會被修改和刪除，會導(dǎo)致空間的擴容和釋放。

如何判斷Redis是否有內(nèi)存碎片？

DAS通過Redis提供的INFO命令，查詢內(nèi)存使用的詳細信息，命令如下：

INFO memory
# Memory
used_memory:350458970752
used_memory_human:326.39G
used_memory_rss:349066919936
used_memory_rss_human:325.09G
…
mem_fragmentation_ratio:1.00

• used_memory：表示Redis為了保存數(shù)據(jù)實際申請使用的內(nèi)存空間。

• used_memory_rss：表示操作系統(tǒng)實際分配給Redis的物理內(nèi)存空間，其中包含了內(nèi)存空間碎片。

•  mem_fragmentation_ratio：表示Redis當(dāng)前的內(nèi)存碎片率。計算公式：mem_fragmentation_ratio=used_memory_rss/used_memory

• mem_fragmentation_ratio大于等于1但小于等于1.5，這種情況是合理的。

• mem_fragmentation_ratio大于1.5，表明內(nèi)存碎片率已經(jīng)超過了50%。

如何清理內(nèi)存碎片？

一個“簡單粗暴”的方法是重啟Redis實例。但是這個方法會帶來兩個后果：

• 如果Redis中的數(shù)據(jù)沒有持久化，數(shù)據(jù)會丟失；

• 即使Redis數(shù)據(jù)持久化了，還需要通過AOF或者RDB來恢復(fù)，恢復(fù)時長取決于AOF或RDB的大小。并且如果只有一個Redis實例，恢復(fù)階段無法提供服務(wù)。

 那有沒有更好的方法呢？有的，從4.0-RC3版本以后，Redis自身提供了一種內(nèi)存碎片自動清理的方法。

內(nèi)存碎片自動清理

內(nèi)存碎片清理，簡單來說，就是“搬家讓位，合并空間”。

當(dāng)有數(shù)據(jù)把一塊連續(xù)的內(nèi)存空間分割成好幾塊不連續(xù)的空間時，操作系統(tǒng)會把數(shù)據(jù)拷貝到另外，而原來不連續(xù)的內(nèi)存空間就變成連續(xù)的內(nèi)存空間了。

但是碎片清理是有代價的。操作系統(tǒng)需要把多份數(shù)據(jù)拷貝到新位置，把原有空間釋放出來，這會帶來時間開銷。另外在數(shù)據(jù)拷貝時，會阻塞Redis，降低性能。

如何緩解這個問題？

Redis專門為自動內(nèi)存碎片清理機制提供參數(shù)設(shè)置?？梢酝ㄟ^設(shè)置參數(shù)，來控制碎片清理的開始和結(jié)束時機，以及占用的CPU比例，從而減少碎片清理對Redis請求處理的性能影響。

首先，開啟自動內(nèi)存碎片清理：

config set activedefrag yes
然后，設(shè)置觸發(fā)內(nèi)存清理的條件：

• active-defrag-ignore-bytes 100mb：表示內(nèi)存碎片的字節(jié)數(shù)達到100MB時，開始清理；

• active-defrag-threshold-lower 10：表示內(nèi)存碎片空間占操作系統(tǒng)分配給Redis的總空間比例達到10%時，開始清理。

最后，控制清理操作占用CPU時間比例的上、下限：

• active-defrag-cycle-min 25： 表示自動清理過程所用CPU時間的比例不低于25%，保證清理能正常開展；

• active-defrag-cycle-max 75：表示自動清理過程所用CPU時間的比例不高于75%，一旦超過，就停止清理，從而避免在清理時，大量的內(nèi)存拷貝阻塞Redis，導(dǎo)致響應(yīng)延遲升高。

以上就是“怎么清理Redis內(nèi)存碎片”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家閱讀完這篇文章都有很大的收獲，小編每天都會為大家更新不同的知識，如果還想學(xué)習(xí)更多的知識，請關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。