数据库自治服务DAS的巡检评分功能，支持对Redis的内存碎片率进行健康评分，本文介绍什么是Redis内存碎片，Redis内存碎片如何形成，以及如何通过Redis内存碎片率判断Redis是否存在内存碎片。

什么是Redis内存碎片？

操作系统的剩余空间总量足够，但申请一块N字节连续地址的空间时，剩余内存空间中没有大小为N字节的连续空间，那么这些剩余内存空间中，小于N字节的连续内存空间就是内存碎片。

若数据库实例为阿里云数据库Redis实例，内存碎片带来的膨胀不会影响该实例的内存配额，也不会产生额外的费用。
说明 例如配额为1 GB的云数据库Redis实例，已使用700 MB内存，内存碎片率为2倍，实际占用系统内存为2 GB，但该实例剩余可用容量仍为300 MB（1 GB减去700 MB）。

Redis内存碎片是如何形成的？

内存碎片形成有内部原因和外部原因：
  • 内部原因：内存分配器的分配策略决定操作系统无法做到“按需分配”。
    • Redis使用libc、jemalloc、tcmalloc多种内存分配器来分配内存，默认使用jemalloc。
    • 内存分配器是按照固定大小来分配内存空间，不是完全按照应用程序申请的内存大小来分配。

      以jemalloc为例，是按照一系列固定的大小划分内存空间，例如8字节、16字节、32字节、...、2KB、4KB等。当程序申请的内存最接近某个固定值时，jemalloc就会给它分配相应大小的空间。

  • 外部原因：键值对大小不一样，并且键值对可以被修改和删除。
    • Redis申请内存空间分配时，对于大小不一的内存空间需求，内存分配器按照固定大小分配内存空间，分配的内存空间一般都会比申请的内存空间大一些，这会产生一定的内存碎片。
    • 键值对会被修改和删除，会导致空间的扩容和释放。

如何判断Redis是否有内存碎片？

DAS通过Redis提供的INFO命令，查询内存使用的详细信息，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为了保存数据实际申请使用的内存空间。
  • used_memory_rss：表示操作系统实际分配给Redis的物理内存空间，其中包含了内存空间碎片。
  • mem_fragmentation_ratio：表示Redis当前的内存碎片率。
    计算公式：mem_fragmentation_ratio=used_memory_rss/used_memory
    • mem_fragmentation_ratio大于等于1但小于等于1.5，这种情况是合理的。
    • mem_fragmentation_ratio大于1.5，表明内存碎片率已经超过了50%。