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Memcache(MC)系列(四)度量Memcached性能

检测命中率是一个最基本的、最宏观的方式,使用telnet连接到memcached服务器,然后执行stats命令就可以看到宏观的一些信息。

这个命令中比较关键的属性是get_hits和get_misses,get_hits表示读取cache命中的次数,get_misses是读取失败的次数,即尝试读取不存在的缓存数据。

命中率=get_hits / (get_hits + get_misses):命中率越高说明cache起到的缓存作用越大。但是在实际使用中,这个命中率不是有效数据的命中率,有些时候get操作可能只是检查一个key存在不存在,这个时候miss也是正确的,这就像用memcached作为一种定时器,将一些临时数据在memcache中存放特定时间长度,业务逻辑会根据cache是否存在而作不同的逻辑,这种数据其实已经不是单纯的缓存了,也不应该统计到命中率中。再者,这个命中率是从memcached启动开始所有的请求的综合值,不能反映一个时间段内的情况,所以要排查memcached的性能问题,还需要更详细的数值。但是高的命中率还是能够反映出memcached良好的使用情况,突然下跌的命中率能够反映大量cache丢失的发生。Stats items:Stats items命令可以查看每个slab中存储的item的一些详细信息。关键属性有:最后被剔除的数据在cache中存放的时间,以秒为单位stats items可以详细的观察各slab的数据对象的情况,因为memcached的内存分配策略导致一旦memcached的总内存达到了设置的最大内存,代表所有的slab能够使用的page都已经固定,这个时候如果还有数据放入,将开始导致memcached使用LRU策略剔除数据。而LRU策略不是针对所有的slabs,而是只针对新数据应该被放入的slab,例如有一个新的数据要被放入slab 3,则LRU只对slab 3进行。通过stats items就可以观察到这些剔除的情况。具体分析如下:evicted属性如果一个slab的evicted属性不是0,则说明当前slab出现了提前剔除数据的情况,这个slab可能是你需要注意的。evicted_time属性如果evicted不为0,则evicited_time代表最后被剔除的数据时间缓存的时间。并不是发生了LRU就代表memcached负载过载了,因为有些时候在使用cache时会设置过期时间为0,注意,为0并不代表永远不过期,这样缓存将被存放30天,如果内存慢了还持续放入数据,而这些未过期的数据很久没有被使用,则可能被剔除。需要注意的是,最后剔除的这个数据已经被缓存的时间,把evicted_time换算成标准时间看下是否已经达到了你可以接受的时间,例如:你认为数据被缓存了2天是你可以接受的,而最后被剔除的数据已经存放了3天以上,则可以认为这个slab的压力其实可以接受的;但是如果最后被剔除的数据只被缓存了20秒,不用考虑,这个slab已经负载过重了。age属性age属性反应了当前还在缓存的数据中最久的时间,它的大小和evicted_time没有必然的大小关系,因为可能时间最久的数据确实频繁被读取的,这时候不会被LRU清理掉,但是如果它小于evicted_time的话,则说明数据在被下去读取前就被清理了,或者存放了很多长时间但是不被使用的缓存对象。stats itemsSTAT items:1:number 11STAT items:1:age 10631212STAT items:1:evicted 0STAT items:1:evicted_nonzero 0STAT items:1:evicted_time 0STAT items:1:outofmemory 0STAT items:1:tailrepairs 0STAT items:1:reclaimed 58532STAT items:2:number 347598STAT items:2:age 10572985STAT items:2:evicted 0STAT items:2:evicted_nonzero 0STAT items:2:evicted_time 0STAT items:2:outofmemory 0STAT items:2:tailrepairs 0STAT 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items:16:evicted_nonzero 0STAT items:16:evicted_time 0STAT items:16:outofmemory 0STAT items:16:tailrepairs 0STAT items:16:reclaimed 58ENDStats slabs从Stats items中如果发现有异常的slab,则可以通过stats slabs查看下该slab是不是内存分配的确有问题。Stats slabs的属性说明如下:chunk_size当前slab每个chunk的大小(字节)chunk_per_page每个page能够存放的chunk数total_pages分配给当前slab的page总数total_chunks当前slab最多能够存放的chunk数,应该等于chunck_per_page * total_pageused_chunks已经被占用的chunks总数free_chunks过期数据空出的chunk里还没有被使用的chunk数free_chunks_end新分配的但是还没有被使用的chunk数 这个命令的信息量很大,所有属性都很有价值。下面一一解释各属性:综合上面的数据,可以发现造成memcached的内存使用率降低的属性有:chunk_size, chunk_per_page这两个属性是固定的,但是它反映当前slab存储的数据大小,可以供你分析缓存数据的散列区间,通过调整增长因子可以改变slab的区间分布,从而改变数据散列到的区域。如果大量的230byte到260byte的数据,而刚好一个slab大小是250byte,则250byte到260byte的数据将被落到下一个slab,从而导致大量的空间浪费。total_pages这个是当前slab总共分配大的page总数,如果没有修改page的默认大小的情况下,这个数值就是当前slab能够缓存的数据的总大小(单位为M)。如果这个slab的剔除非常严重,一定要注意这个slab的page数是不是太少了。我参与的一个项目因为memcache之前被另外的一个项目使用过,而且memcache已经运行了很长时间,导致page都已经全部被分配完,而两个项目的缓存数据大小差别很大,导致新项目数据最多的slab 4竟然只有一个page,所以数据缓存很快就被替换了,失去了缓存的意义。针对我遇到的那个情况,解决方案是重新分配page,或者重启memcache服务。但是page reassign方法从1.2.8版已经完全移除了,所以现在没有办法在线情况下重新分配page,只能重启服务。另外一种有些时候是不可以接受的,因为一次缓存服务器的重启将导致所有缓存的数据将重新从DB取出,这个可能造成db的压力瞬间增大。而且有的缓存数据时不入库的,这个时候我们就需要做memcache的导入和导出了。total_chunks这个的作用和total_pages基本相同,不过这个属性可以更准确的反应实际可以存放的缓存对象总数。used_chunks, free_chunks, free_chunks_end,这三个属性相关度比较高,从数值上来看它们满足:

total_chunks = used_chunks + free_chunks + free_chunks_endused_chunks就是字面的意思,已经使用的chunk数;free_chunks却不是所有的未被使用的chunk数,而是曾经被使用过但是因为过期而被回收的chunk数;free_chunks_end是page中从来没有被使用过的chunk数。

为什么要分两种free chunk呢?

如果free_chunks_end不为零,说明当前slab没有出现过容量不够的时候;而如果free_chunks始终为0,说明很多数据过期时间过长或者在过期前就被剔除了,这个要结合剔除数据和数据保留的时间(age属性)来看待。所以分开统计这两个值可以准确的判断实际空闲的chunk的状态,一旦所有的chunk被使用过一次以后,除非重新申请page,否则free_chunks_end始终为0。所以对于运行时间比较久的memcached,可能大部分这个值都是0。active_slabs, total_malloced在stats slabs输出的最后两项是两个统计数据,active_slabs一个是活动的slab总数,因为slab虽然带编号,但是这个编号不一定是连续的,因为有可能有些中间区间的slab没有值就没有初始化,这样以后该slab有值的时候就不用改变slab的编号了。所以活动的slab总数不一定等于slab的最大编号。total_malloced这个是实际已经分配的总内存数,单位为byte,这个数值决定了memcached实际还能申请多少内存,如果这个值已经达到设定的上限,则不会有新的page被分配,以前分配的page也已经固定slab了。

综合上面的数据,可以发现造成memcached的内存使用率降低的属性有:page中从来没有被使用过的chunks;chunk中存放数据和chunk实际大小的差值;由于短时间的数据集中在某个slab区域,导致大量page被分配,而之后被闲置的内存,这些即使有整个page的空闲也不会被分配给实际压力很大的slab区域,slab空间是不会互相借用的。stats slabsSTAT 1:chunk_size 96STAT 1:chunks_per_page 10922STAT 1:total_pages 1STAT 1:total_chunks 10922STAT 1:used_chunks 12STAT 1:free_chunks 167STAT 1:free_chunks_end 10743STAT 1:mem_requested 11040STAT 1:get_hits 144427STAT 1:cmd_set 246131STAT 1:delete_hits 136618STAT 1:incr_hits 0STAT 1:decr_hits 0STAT 1:cas_hits 0STAT 1:cas_badval 0STAT 2:chunk_size 120STAT 2:chunks_per_page 8738STAT 2:total_pages 55STAT 2:total_chunks 480590STAT 2:used_chunks 349306STAT 2:free_chunks 130514STAT 2:free_chunks_end 770STAT 2:mem_requested 18446744073646740676STAT 2:get_hits 65850960STAT 2:cmd_set 327527777STAT 2:delete_hits 2337033STAT 2:incr_hits 0STAT 2:decr_hits 0STAT 2:cas_hits 0STAT 2:cas_badval 0STAT 3:chunk_size 152STAT 3:chunks_per_page 6898STAT 3:total_pages 1STAT 3:total_chunks 6898STAT 3:used_chunks 177STAT 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检测命中率是一个最基本的、最宏观的方式,使用telnet连接到memcached服务器,然后执行stats命令就可以看到宏观的一些信息。? ? ? ? 这个命令中比较关键的属性是get_hits和get_misses,get_hits...

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