oom-killer杀死了Docker中的java应用程序 - 报告的内存使用不匹配

Question

我们有一个在Docker中运行的Java应用程序.它有时会被oom-killer杀死,即使所有JVM统计数据看起来都不错.我们有许多其他应用程序没有这样的问题.

我们的设置:

• 容器大小限制:480MB
• JVM堆限制:250MB
• JVM元空间限制:100MB

JVM报告的各种内存统计信息(我们每隔10秒获取一次数据):

来自容器的日志(可能稍微不正常,因为我们使用相同的时间戳获取所有内容):

java invoked oom-killer: gfp_mask=0xd0, order=0, oom_score_adj=0
java cpuset=47cfa4d013add110d949e164c3714a148a0cd746bd53bb4bafab139bc59c1149 mems_allowed=0
CPU: 5 PID: 12963 Comm: java Tainted: G               ------------ T 3.10.0-514.2.2.el7.x86_64 #1
Hardware name: VMware, Inc. VMware Virtual Platform/440BX Desktop Reference Platform, BIOS 6.00 04/14/2014
0000000000000000 0000000000000000 0000000000000046 ffffffff811842b6
ffff88010c1baf10 000000001764470e ffff88020c033cc0 ffffffff816861cc
ffff88020c033d50 ffffffff81681177 ffff880809654980 0000000000000001
Call Trace:
[<ffffffff816861cc>] dump_stack+0x19/0x1b
[<ffffffff81681177>] dump_header+0x8e/0x225
[<ffffffff8118476e>] oom_kill_process+0x24e/0x3c0
[<ffffffff810937ee>] ? has_capability_noaudit+0x1e/0x30
[<ffffffff811842b6>] ? find_lock_task_mm+0x56/0xc0
[<ffffffff811f3131>] mem_cgroup_oom_synchronize+0x551/0x580
[<ffffffff811f2580>] ? mem_cgroup_charge_common+0xc0/0xc0
[<ffffffff81184ff4>] pagefault_out_of_memory+0x14/0x90
[<ffffffff8167ef67>] mm_fault_error+0x68/0x12b
[<ffffffff81691ed5>] __do_page_fault+0x395/0x450
[<ffffffff81691fc5>] do_page_fault+0x35/0x90
[<ffffffff8168e288>] page_fault+0x28/0x30
Task in /docker/47cfa4d013add110d949e164c3714a148a0cd746bd53bb4bafab139bc59c1149 killed as a result of limit of /docker/47cfa4d013add110d949e164c3714a148a0cd746bd53bb4bafab139bc59c1149
memory: usage 491520kB, limit 491520kB, failcnt 28542
memory+swap: usage 578944kB, limit 983040kB, failcnt 0
kmem: usage 0kB, limit 9007199254740988kB, failcnt 0
Memory cgroup stats for /docker/47cfa4d013add110d949e164c3714a148a0cd746bd53bb4bafab139bc59c1149: cache:32KB rss:491488KB rss_huge:2048KB mapped_file:8KB swap:87424KB inactive_anon:245948KB active_anon:245660KB inactive_file:4KB active_file:4KB unevictable:0KB
[ pid ]   uid  tgid total_vm      rss nr_ptes swapents oom_score_adj name
[12588]     0 12588       46        0       4        4             0 s6-svscan
[12656]     0 12656       46        0       4        4             0 s6-supervise
[12909]     0 12909       46        0       4        3             0 s6-supervise
[12910]     0 12910       46        0       4        4             0 s6-supervise
[12913]     0 12913     1541      207       7       51             0 bash
[12914]     0 12914     1542      206       8       52             0 bash
[12923] 10001 12923     9379     3833      23      808             0 telegraf
[12927] 10001 12927   611126   112606     588    23134             0 java
Memory cgroup out of memory: Kill process 28767 (java) score 554 or sacrifice child
Killed process 12927 (java) total-vm:2444504kB, anon-rss:440564kB, file-rss:9860kB, shmem-rss:0kB

请注意,JVM本身不报告任何内存不足错误.

JVM报告的统计数据显示240MB堆限制和140MB非堆使用,这加起来只有380MB,为其他进程(主要是telegraf)和JVM堆栈留下100MB内存(我们认为问题可能是一些线程提升但从这些统计数据来看,它似乎不是一个问题).

Oom-killer显示了一堆与我们的任何设置和其他统计数据不匹配的数字(页面大小默认为4kB):

• JVM total-vm:611126(2.44GB)
• JVM rss:112606(450MB)
• JVM anon-rss:440MB
• JVM文件-rss:10MB
• 其他进程总rss:4246(17MB)
• 容器内存限制:491.5MB

所以这里是问题:

• JVM报告内存使用量为380MB,但是oom-killer表示这个过程使用的是450MB.丢失的70MB在哪里可以？
• 容器应该仍然有30MB剩余,而oom-killer说其他进程只使用17MB,所以仍然应该有13MB可用内存,但它说容器大小等于容器限制.丢失的13MB可以在哪里？

我已经看到类似的问题,建议Java应用程序可能会分支其他进程并使用操作系统的内存,这些内存将不会显示在JVM内存使用中.我们自己不这样做,但我们仍在审查和测试我们的任何库是否可能这样做.无论如何,这是第一个问题的一个很好的解释,但第二个问题对我来说仍然是一个谜.

Answer 1

对于第一个问题，查看 JVM 的确切参数会很有帮助。

正如您所注意到的，除了堆、堆外和元空间之外，内存还有多个其他部分。与GC相关的数据结构就是其中之一。如果您想控制 jvm 使用的绝对内存，您应该使用 -XX:MaxRAM，尽管需要权衡对堆和其他区域进行更精细的控制。对于容器化应用程序的常见建议是：

-XX:MaxRAM='cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.limit_in_bytes'

获得准确的使用情况测量结果并非易事。机械同情列表中的该线程与该主题相关。我将不再复制粘贴，但链接位于 Gil Tene 的评论上，其中第二段特别相关：报告的内存是实际触及的内存，而不是分配的内存。Gil 建议使用 -XX:+AlwaysPreTouch 来“确保所有堆页面都被实际触及（这将强制实际分配物理内存，这将使它们显示在已用余额中）”。与此相关的是，请注意，您的 Total_vm 为 2.44GB，虽然这并不全部在物理内存中（根据 *_rss），但它表明该进程可能会分配更多内存，其中一些内存可能最终会拉入 rss 中。

根据可用的数据，我认为最好的指针来自堆图。您的应用程序的工作负载肯定会在大约 18:20 发生变化：有更多的流失，这意味着分配和 GC 工作（因此是数据）。正如您所说，线程峰值可能不是问题，但它会影响 jvm mem 使用（大约 25 个额外线程可能需要 >25MB，具体取决于您的 -Xss。）应用程序的基线接近容器的限制，因此在之后给内存带来更大的压力，它危险地接近 OOM 状态。

转向第二个问题（我不是 Linux 专家，所以这更接近于猜测），在您的 cgroup 统计数据中，不匹配在于 rss 大小。AFAIK，rss 记帐可能包括仍在 SwapCache 上的页面，因此这可能是导致不匹配的原因。查看您的日志：

内存：使用量 491520kB，限制 491520kB，failcnt 28542

内存+交换：使用量 578944kB，限制 983040kB，failcnt 0

物理内存确实已满，您正在交换。我的猜测是，导致更频繁的 GC 周期的同一对象搅动也可能导致数据被换出（可能会发生记帐不匹配）。您不会在 oom-kill 之前提供 io 统计信息，但这些信息将有助于确认应用程序确实正在交换，以及交换的速率。此外，禁用容器上的交换可能会有所帮助，因为它将避免溢出交换并将搅动限制在 JVM 本身，让您找到正确的 -XX:MaxRAM 或 -Xmx。

我希望这有帮助！