Serverless App Engine:JVM メモリ構成のベストプラクティス

OOM の 2 種類を理解する

ヒープサイズを構成する前に、2 種類の OOM 障害の違いを理解してください。それぞれに異なる対応が必要です。

非ヒープメモリ（Metaspace、スレッドスタック、ダイレクトメモリ、GC オーバーヘッド、システムコンポーネントなど）の確保を考慮し、JVM ヒープサイズはコンテナのメモリ制限より低く設定してください。推奨される方法は、-XX:MaxRAMPercentage を使用して、JVM がコンテナメモリの一定割合に基づいてヒープサイズを自動計算するようにすることです。

-XX:MaxRAMPercentage を使用したヒープサイズの設定（推奨）

デフォルトでは、JVM は OS からメモリ制限を読み取りますが、この値はホスト全体のメモリ量であり、コンテナの cgroup 制限ではありません。このため、JVM は過剰なヒープを割り当て、結果としてコンテナのメモリ制限を超えてしまいます。

-XX:+UseContainerSupport フラグを指定すると、JVM は OS の報告ではなく、cgroup からコンテナのメモリ制限およびプロセッサ数を読み取るようになります。これに加えて -XX:MaxRAMPercentage を併用することで、インスタンスの仕様変更時に手動での再構成なしで、ヒープサイズが自動的にスケールします。

以下の JVM オプションを使用します。

-XX:+UseContainerSupport -XX:InitialRAMPercentage=70.0 -XX:MaxRAMPercentage=70.0 -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/home/admin/nas/gc-${POD_IP}-$(date '+%s').log -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/home/admin/nas/dump-${POD_IP}-$(date '+%s').hprof

以下の表に、各オプションの説明を示します。

以下の互換性要件を確認してください。

-XX:+UseContainerSupport は、JDK 8u191 以降または JDK 10 以降を使用している場合にのみ有効です。ご使用の Java バージョンにおける OS 対応状況については、公式ドキュメントをご確認ください。

JDK 11 以降では、-XX:+PrintGCDetails、-XX:+PrintGCDateStamps、および -Xloggc:$LOG_PATH/gc.log は非推奨です。-Xlog:gc:$LOG_PATH/gc.log を代わりに使用してください。

Dragonwell 11 では、${POD_IP} 変数はサポートされていません。

/home/admin/nas が NAS にマウントされていない場合は、アプリケーション起動前に該当ディレクトリが存在することを確認してください。存在しない場合、ログは一切生成されません。

-Xms および -Xmx を使用したヒープサイズの設定

コンテナのメモリ量に関係なく、固定のヒープサイズを必要とする場合に、-Xms および -Xmx を使用します。ただし、インスタンスの仕様を変更した後は、-Xmx の値を手動で更新する必要があります。

以下の JVM オプションを使用します。

-Xms2048m -Xmx2048m -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/home/admin/nas/gc-${POD_IP}-$(date '+%s').log -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/home/admin/nas/dump-${POD_IP}-$(date '+%s').hprof

以下の表に、一般的なコンテナメモリ構成に対する推奨ヒープサイズを示します。各値は、非ヒープ用途に約 30 % のコンテナメモリを確保しています。

GC ログおよびヒープダンプに関するオプションについては、「-XX:MaxRAMPercentage を使用したヒープサイズの設定（推奨）」の表をご参照ください。これらのオプションおよび要件は同一です。

JDK 11 以降では、-XX:+PrintGCDetails、-XX:+PrintGCDateStamps、および -Xloggc:$LOG_PATH/gc.log は非推奨です。-Xlog:gc:$LOG_PATH/gc.log を代わりに使用してください。Dragonwell 11 では、${POD_IP} 変数はサポートされていません。/home/admin/nas が NAS にマウントされていない場合は、アプリケーション起動前に該当ディレクトリが存在することを確認してください。

ヒープダンプファイルのダウンロード

JVM OOM エラーが発生すると、ヒープダンプは /home/admin/nas に書き込まれます。これをローカルで解析するには、以下の手順を実行します。

1. NAS ストレージの構成 を行い、コンテナ内の /home/admin/nas ディレクトリを NAS ディレクトリにマウントします。

2. JVM オプションを構成し、ヒープダンプを /home/admin/nas に書き込むようにします。

   -Xms2048m -Xmx2048m -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/home/admin/nas/gc-${POD_IP}-$(date '+%s').log -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/home/admin/nas/dump-${POD_IP}-$(date '+%s').hprof

3. OOM エラー発生後、ossutil を使用して、.hprof ファイルを /home/admin/nas からオンプレミス環境のマシンにダウンロードし、ローカルで解析します。手順については、「アプリケーションの健全性状態を確認するためのログのアップロードおよびダウンロード」をご参照ください。

よくある質問

コンテナが終了コード 137 で終了した場合の対応方法

終了コード 137 は、OOM Killer によってコンテナが強制終了されたことを意味します。これは、コンテナ全体のメモリ使用量（ヒープ＋すべての非ヒープコンポーネント）がコンテナのメモリ制限を超えていることを示します。JVM ヒープ制限には到達していないため、ヒープダンプは生成されません。

非ヒープメモリの確保領域を増やすため、JVM ヒープサイズを小さくしてください。-XX:MaxRAMPercentage を使用している場合は、その値を下げてメモリ使用量を監視します。-Xmx を使用している場合は、「-Xms および -Xmx を使用したヒープサイズの設定」の推奨ヒープサイズを参照してください。

JDK 8 で XX:MaxRAMPercentage を整数値で設定するとエラーが発生します。どうすればよいですか？

これは JDK 8 の既知のバグ（バグ ID 8219312）です。たとえば、JDK 8u191 で XX:MaxRAMPercentage=70 を設定すると、JVM は起動時に失敗します。

以下の 2 つの対応策があります。

• 小数値を使用する： -XX:MaxRAMPercentage=70.0 を 70 の代わりに指定します。-XX:InitialRAMPercentage および -XX:MinRAMPercentage についても同様で、JDK 8 ではいずれも整数値を受け付けません。

• JDK のアップグレード： JDK 10 以降へアップグレードしてください。

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