内容简介：记一次 Redis 内存诡异增长，由于 一次 Redis Rehash 造成的内存暴增。
记一次 Redis 内存诡异增长，由于 一次 Redis Rehash 造成的内存暴增。
一、现象
- 实例名：r-bp1cxxxxxxxxxd04(主从)
- 时间：2017-11-16 12:26~12:27
- 问题：一分钟内存上涨了2G，如下图所示：
- 键值规模：6000万左右
二、Redis内存分析
1. 内存组成
上图中的内存统计的是Redis的info memory命令中的used_memory属性，例如：
redis> info memory# Memoryused_memory:9195978072used_memory_human:8.56Gused_memory_rss:9358786560used_memory_peak:10190212744used_memory_peak_human:9.49Gused_memory_lua:38912mem_fragmentation_ratio:1.02mem_allocator:jemalloc-3.6.0
每个属性的详细说明
计算公式如下：
used_memory = 自身内存+对象内存+缓冲内存+lua内存used_rss = used_memory + 内存碎片
2. 内存分析
(1) 自身内存：一个空的Redis占用很小，可以忽略不计
(2) kv内存：key对象 + value对象
(3) 缓冲区：客户端缓冲区(普通 + slave伪装 + pubsub)以及aof缓冲区(比较固定，一般没问题)
(4) Lua：Lua引擎所消耗的内存
3. 内存突增常见问题
(1) kv内存：bigkey、大量写入
(2) 客户端缓冲区：一般常见的有普通客户端缓冲区(例如monitor命令)或者pubsub客户端缓冲区
三、问题排查
(1) bigkey ? 经扫描未发现bigkey
Sampled67234427keysinthe keyspace! Totalkey length inbytesis1574032382(avg len 23.41) Biggeststringfound'CCARD_DEVICE_CARD_REF_MAP_KEY_016817000004209'has20862bytes Biggest list found 'CCARD_VALID_DEVICE_TRAIN_QUEUE_KEY'has51items Biggest hash found'CCARD_VALID_DEVICE_TRAIN_MAP_KEY'has51fields67234359 stringswith71767890bytes(100.00%of keys,avg size1.07)67listswith151items(00.00%of keys,avg size2.25)0setswith0members(00.00%of keys,avg size0.00)1hashswith51fields(00.00%of keys,avg size51.00)0zsetswith0members(00.00%of keys,avg size0.00)
(2) 键值个数增加？未发现键值有明显变化
(3) 客户端缓冲区
由于内存增上去后，长时间没下落，如果是因为缓冲区问题，会从info clients找到明显问题，执行后发现：
id=80207 addr=10.xx.0.4:63920 fd=46 name= age=624 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80215 addr=10.xx.0.23:43489 fd=36 name= age=591 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80366 addr=10.xx.0.8:59785 fd=18 name= age=84 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=del read=0 write=0 type=user id=80356 addr=10.xx.0.33:32117 fd=13 name= age=114 idle=0 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80064 addr=10.xx.59.4:53446 fd=38 name= age=1070 idle=1070 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=NULL read=0 write=0 type=admin id=80276 addr=10.xx.0.23:48511 fd=8 name= age=387 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80188 addr=10.xx.0.33:16265 fd=42 name= age=681 idle=3 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80326 addr=10.xx.0.32:59779 fd=16 name= age=209 idle=0 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80065 addr=10.xx.59.4:53447 fd=45 name= age=1070 idle=1070 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=NULL read=0 write=0 type=admin id=79936 addr=10.xx.0.22:10607 fd=30 name= age=1480 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80174 addr=10.xx.0.5:60914 fd=6 name= age=722 idle=2 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80300 addr=10.xx.0.22:22757 fd=48 name= age=298 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80037 addr=10.xx.0.5:55189 fd=15 name= age=1143 idle=2 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80330 addr=10.xx.0.8:48533 fd=17 name= age=199 idle=10 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=79896 addr=10.xx.0.30:26814 fd=11 name= age=1616 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80299 addr=10.xx.0.24:11227 fd=44 name= age=303 idle=3 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80086 addr=10.xx.0.32:52526 fd=40 name= age=1002 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80202 addr=10.xx.0.33:16658 fd=26 name= age=636 idle=3 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80256 addr=10.xx.0.24:60496 fd=19 name= age=448 idle=2 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=79908 addr=10.xx.0.29:18975 fd=12 name= age=1583 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80365 addr=10.xx.0.29:46429 fd=14 name= age=85 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=79869 addr=10.xx.27.4:48455 fd=35 name= age=1700 idle=1700 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=NULL read=0 write=0 type=admin id=80334 addr=10.xx.0.23:50012 fd=39 name= age=189 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80041 addr=10.xx.0.32:51107 fd=33 name= age=1132 idle=3 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=79992 addr=10.xx.0.22:12068 fd=28 name= age=1289 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80251 addr=10.xx.0.30:44213 fd=23 name= age=468 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80006 addr=10.xx.0.2:45895 fd=31 name= age=1242 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80321 addr=10.xx.0.30:48048 fd=5 name= age=224 idle=3 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80381 addr=10.xx.0.8:13360 fd=22 name= age=24 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=del read=0 write=0 type=user id=80200 addr=10.xx.0.24:59183 fd=24 name= age=640 idle=0 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80113 addr=10.xx.0.2:52492 fd=21 name= age=915 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=174 addr=11.216.117.242:53027 fd=9 name= age=281390 idle=0 flags=S db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=replconf read=0 write=0 type=admin id=79991 addr=10.xx.0.4:48412 fd=25 name= age=1296 idle=0 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80301 addr=127.0.0.1:47869 fd=49 name= age=291 idle=261 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=strlen read=0 write=0 type=admin id=80047 addr=10.xx.59.4:53184 fd=41 name= age=1114 idle=1114 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=NULL read=0 write=0 type=admin id=80236 addr=10.xx.0.5:62546 fd=47 name= age=516 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80364 addr=10.xx.0.4:18794 fd=7 name= age=85 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80175 addr=10.xx.0.4:62245 fd=29 name= age=718 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80336 addr=10.xx.0.29:45701 fd=50 name= age=180 idle=1 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80050 addr=10.xx.59.4:53188 fd=43 name= age=1114 idle=1114 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=NULL read=0 write=0 type=admin id=79765 addr=10.xx.0.2:33832 fd=37 name= age=2027 idle=177 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=info read=0 write=0 type=user id=80170 addr=10.xx.0.2:57853 fd=20 name= age=728 idle=24 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping read=0 write=0 type=user id=80390 addr=127.0.0.1:49449 fd=27 name= age=0 idle=0 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=client read=0 write=0 type=admin
四、揪出元凶
常用的几招都用了，还是不行，同事@径远帮忙一起分析，怀疑是不是因为Redis的kv哈希表做了 rehash。
1. Redis的kv存储结构
如下图所示，Redis的所有kv保存在dict中，其中ht对应两个哈希表ht[0]和ht[1]，平时一个空闲，一个用于存储数据，只有当需要rehash时，ht[1]才会用到。
2. Redis的字典rehash
为了保证哈希表的负载，当哈希表的元素个数等于哈希表槽数时候，会进行rehash扩容。扩容后h[1]的容量等于第一个大于等于ht[0].size*2的2n，例如hash表的初始化容量是4，那么下一次扩容就是8，以此类推。
3. 测试
(1) 测试方法
先批量写入到rehash阈值附近，然后在逐条去写，观察内存变化
// 为每个键设置1天过期时间int expireTime = 60 * 60 * 24;// rehash阈值 - 50为了方便观察rehash内存变化int rehashThreshold = (int) Math.pow(2, 25) - 50;// 1.批量写入：pipeline批量写入，由于是本机测试，这里用10000，实际生产不要这么用Pipeline pipeline = jedis.pipelined();
pipeline = jedis.pipelined();for (int i = 0; i < rehashThreshold; i++) {
pipeline.setex(String.valueOf(i), expireTime, String.valueOf(i)); if (i % 10000 == 0) {
pipeline.sync();
}
}
pipeline.sync();// 2.等待写增量TimeUnit.SECONDS.sleep(5);for (int i = rehashThreshold; i < rehashThreshold + 200; i++) {
jedis.setex(String.valueOf(i), expireTime, String.valueOf(i));
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
}
(2) 开始测试
(a) 当阈值=215=32768，从下面可以看出到key的个数为32769时，内存涨了一些，但是还不明显。
keys mem clients blocked requests connections32766 4.69M 3 0 32797 (+2) 4 32767 4.69M 3 0 32799 (+2) 4 32768 4.69M 3 0 32801 (+2) 4 32769 5.44M 3 0 32803 (+2) 4
(b) 当阈值=220=1048576，从下面可以看出到key的个数为1048577时，内存涨了32M。因为rehash会扩容，所以新的哈希表中的槽位变为了221 * 2（因为每个key都设置了过期时间，expires表），指针为8个字节，221 ? 2 ? 8 = 225 = 32MB。
keys mem clients blocked requests connections1048574 128.69M 3 0 3364129 (+2) 16 1048575 128.69M 3 0 3364131 (+2) 16 1048576 128.69M 3 0 3364133 (+2) 16 1048577 160.69M 3 0 3364135 (+2) 16 1048578 160.69M 3 0 3364137 (+2) 16
(c) 当阈值=226=67108864，从下面可以看出到key的个数为67108865时，内存涨了2GB。因为rehash会扩容，所以新的哈希表中的槽位变为了227 * 2（因为每个key都设置了过期时间，expires表），指针为8个字节，227 ? 2 ? 8 = 231 = 2GB。
keys mem clients blocked requests connections67108862 9.70G 3 0 70473683 (+2) 18 67108863 9.70G 3 0 70473685 (+2) 18 67108864 9.70G 3 0 70473687 (+2) 18 67108865 11.70G 3 0 70473689 (+2) 18 67108866 11.70G 3 0 70473691 (+2) 18 67108867 11.70G 3 0 70473693 (+2) 18
回过来看r-bp1c15fd9b142d04的key和内存变化图，可以发现上面的规则是正确的：
4. 后续观察
17点时，rehash结束，内存降了增加的2G的一半。
五、总结
由于哈希表的特性，Redis 中键值数量大，不会对存取造成性能影响，但是会出现本文提到的问题。控制键个数有几个建议：无用的键值设置过期时间或者定期删除。优化键值设计：例如可以使用 ziplist hash合并优化部分字符串类型。未来改进：内核层面支持 rehash 的审计日志以及增强 rehash 的速度。
以上所述就是小编给大家介绍的《探寻 Redis 内存诡异增长的元凶》，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持！
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