數據庫自治服務DAS的巡檢評分功能,支持對Redis的內存碎片率進行健康評分,本文介紹什么是Redis內存碎片,Redis內存碎片如何形成,以及如何通過Redis內存碎片率判斷Redis是否存在內存碎片。
什么是Redis內存碎片?
操作系統的剩余空間總量足夠,但申請一塊N字節連續地址的空間時,剩余內存空間中沒有大小為N字節的連續空間,那么這些剩余內存空間中,小于N字節的連續內存空間就是內存碎片。
若數據庫實例為阿里云數據庫 Tair(兼容 Redis)實例,內存碎片帶來的膨脹不會影響該實例的內存配額,也不會產生額外的費用。
例如配額為1 GB的云數據庫 Tair(兼容 Redis)實例,已使用700 MB內存,內存碎片率為2倍,實際占用系統內存為2 GB,但該實例剩余可用容量仍為300 MB(1 GB減去700 MB)。
Redis內存碎片是如何形成的?
內存碎片形成有內部原因和外部原因:
內部原因:內存分配器的分配策略決定操作系統無法做到“按需分配”。
Redis使用libc、jemalloc、tcmalloc多種內存分配器來分配內存,默認使用jemalloc。
內存分配器是按照固定大小來分配內存空間,不是完全按照應用程序申請的內存大小來分配。
以jemalloc為例,是按照一系列固定的大小劃分內存空間,例如8字節、16字節、32字節、...、2KB、4KB等。當程序申請的內存最接近某個固定值時,jemalloc就會給它分配相應大小的空間。
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申請內存空間分配時,對于大小不一的內存空間需求,內存分配器按照固定大小分配內存空間,分配的內存空間一般都會比申請的內存空間大一些,這會產生一定的內存碎片。
鍵值對會被修改和刪除,會導致空間的擴容和釋放。
如何判斷Redis是否有內存碎片?
DAS通過Redis提供的INFO命令,查詢內存使用的詳細信息,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為了保存數據實際申請使用的內存空間。
used_memory_rss:表示操作系統實際分配給Redis的物理內存空間,其中包含了內存空間碎片。
mem_fragmentation_ratio:表示Redis當前的內存碎片率。
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,表明內存碎片率已經超過了50%。