Linux系統的ECS執行個體的系統、記憶體或進程出現異常，查看系統日誌提示

本文介紹Linux系統的ECS執行個體在系統、記憶體或進程出現異常，查看系統日誌提示"page allocation failure"錯誤的問題原因及解決方案。

問題現象

Linux系統的ECS執行個體的系統、記憶體或進程出現異常，通過查看系統日誌提示"page allocation failure"錯誤，表示系統因記憶體不足導致無法為新的記憶體頁分配記憶體空間，記憶體頁分配失敗。

什麼是記憶體頁

記憶體頁（Memory Page）是作業系統中對記憶體進行管理的最小單位。在虛擬記憶體系統中，實體記憶體被劃分為固定大小的塊，每個塊被稱為記憶體頁。一般情況下，記憶體頁的大小為4KB或者8KB。作業系統使用記憶體頁來進行記憶體的分配和管理。當程式需要使用記憶體時，作業系統將相應的記憶體頁分配給該程式。記憶體頁的大小是根據硬體和作業系統的設計來決定的，它的選擇考慮了記憶體的利用率、地址空間大小和作業系統的記憶體管理機制等因素。

關於如何查看系統日誌的具體操作，請參見查看執行個體的系統日誌和螢幕截圖。

問題原因

該問題可能是由於ECS執行個體的系統記憶體不足或片段化嚴重，導致無法分配所需的記憶體頁。

解決方案

建議您首先嘗試方案一：記憶體異常排查與最佳化，以解決記憶體使用量問題。如果經過排查最佳化後問題仍然存在或無法解決，那麼可以考慮方案二：升配執行個體規格（vCPU和記憶體），以解決執行個體系統記憶體不足或片段化嚴重的問題。

方案一：記憶體異常排查與最佳化

遠端連線Linux執行個體。
具體操作，請參見使用Workbench工具以SSH協議登入Linux執行個體。
排查佔用大量記憶體的異常進程。
1. 執行free和top命令確認不存在佔用大量記憶體的進程。
2. 執行如下命令，統計所有進程佔用的實體記憶體，相加後與free命令結果進行核對，確認是否有偏差。
```
ps aux|awk '{sum+=$6} END {print sum/1024}'
```
  如果確認無偏差後，為了進一步排查進程消耗記憶體，可執行如下命令，根據rss列排序結果，核實最大消耗記憶體進程。
```
ps -eo pid,rss,pmem,pcpu,vsz,args --sort=rss
```
  若以上步驟中，均未尋找出異常進程，則繼續執行下述操作。
3. 執行以下命令，檢測slab記憶體 Clerk的佔用情況。
```
cat /proc/meminfo | awk '{sum=$2/1024} {print $1 sum " MB"}'
```
  說明
  {print $1 sum " MB"}命令是將輸出結果轉換為以MB為單位的形式進行顯示。
4. 執行atop命令，使用atop工具分析slab列的記憶體佔用情況，核實記憶體佔用是否較高。
  返回樣本如下圖所示：
  根據顯示資訊，判斷為slab佔用記憶體過高。
5. 執行slabtop命令，以更詳細地分析系統中slab的佔用情況。
  返回樣本如下圖所示：
執行以下操作進行記憶體最佳化。
- 釋放記憶體
  重要
  在執行記憶體釋放操作之前，建議首先手動執行sync命令，以確保所有未寫入的系統緩衝區（包括已修改的i-node、已延遲的塊I/O和讀寫對應檔）都被寫入到磁碟中。
  為釋放頁緩衝，請執行以下命令：
  - 釋放頁緩衝：sudo echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches
  - 釋放目錄和索引節點緩衝：sudo echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches
  - 同時釋放頁、目錄、索引節點緩衝：sudo echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
  說明
  - 以上操作並不會對系統造成損害，因為它們僅釋放完全未使用的記憶體對象，而髒資料將繼續在記憶體中使用，直到寫入磁碟。
  - 如果多次執行sudo echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches未能再次釋放緩衝，您可以嘗試先執行sudo echo 0 > /proc/sys/vm/drop_caches，然後再執行sudo echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches。
- 記憶體規整
  當系統釋放記憶體後仍然存在記憶體不足的情況時，您可以執行以下命令進行記憶體整理，解決部分記憶體片段化問題。
  說明
  該操作會消耗較多的CPU資源。
```
sudo echo 1 > /proc/sys/vm/compact_memory
```
- 合理配置系統參數
  檢查/etc/sysctl.conf檔案中的如下欄位，並設定合適的閾值。當系統記憶體達到閾值時，觸發自動回收。
```
vm.min_free_kbytes
```

方案二：升配執行個體規格（vCPU和記憶體）

如果經過記憶體異常排查並最佳化後問題仍然存在或無法解決，您可以考慮升級ECS執行個體規格（vCPU和記憶體）來解決Linux執行個體系統記憶體不足或片段化嚴重的問題。以確保系統能夠分配所需的記憶體頁，從而避免執行個體的系統、記憶體或進程出現異常。更多資訊，請參見升降配方式概述。