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這里有個(gè)關(guān)鍵詞就是 大頁(yè)(huge page),我們以postgres為例來(lái)查一下他們的文檔解釋:

其中有2段話比較重要，第一段就是說(shuō)使用大頁(yè)(huge page)能夠縮小page tables,減少cpu在內(nèi)存管理上的的系統(tǒng)開(kāi)銷,提高性能，注意依賴于操作系統(tǒng)的大頁(yè)配置情況。而第二段意思說(shuō)在Linux/FreeBSD這類操作系統(tǒng)上還有一種自動(dòng)的大頁(yè)(huge page)管理策略稱之為透明大頁(yè)(transparent  huge page/ THP), 而THP經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)性能下降,hang之類的，需要禁用這個(gè)THP策略。作為oracle老司機(jī)一看這個(gè)TPH就很懂,不管是MOS上的文檔，還是處理過(guò)的案例都是一茬一茬的。如下:

由于THP引起大量的重啟、以及性能問(wèn)題 Oracle強(qiáng)烈建議客戶關(guān)閉THP特性。

經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的文檔描述我們知道,數(shù)據(jù)庫(kù)廠商都建議啟用大頁(yè)來(lái)提升性能，并且都強(qiáng)烈建議關(guān)閉透明大頁(yè)以免引起各類故障。接下來(lái)我們就來(lái)深入了解一下這2個(gè)點(diǎn):

我們以rhel的文檔為參考,如下：

文檔主要描述linux大多數(shù)頁(yè)為標(biāo)準(zhǔn)頁(yè)4k,當(dāng)內(nèi)存較大時(shí)建議配置大頁(yè),降低開(kāi)銷之類的。

Linux內(nèi)存采用段頁(yè)式管理,這里我們不在深入探討。物理內(nèi)存會(huì)按照標(biāo)準(zhǔn)頁(yè)(page)4k來(lái)進(jìn)行劃分，所有的4k頁(yè)打包在一塊就是page tables，比較簡(jiǎn)單。當(dāng)物理內(nèi)存為100G時(shí) page tables=(100*1024*1024/4)。

由此可以確認(rèn)page tables與物理內(nèi)存成正比關(guān)系,隨著物理內(nèi)存的增長(zhǎng),page tables 則會(huì)越來(lái)越龐大不利于管理,損耗就會(huì)逐步上升。舉個(gè)例子：當(dāng)我們口袋里有1000塊的1元時(shí)，錢包都炸裂了，可以想象這是多么恐怖的一件事。此時(shí)我們就需要使用50和100的單位了。這個(gè)單位就是具體的 huge page size，通常在linux中為2048k,也就是2M。當(dāng)巨量的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)存使用2M 的大頁(yè)時(shí)，產(chǎn)生的page tables則相對(duì)較小，page table的理開(kāi)銷則相對(duì)較小，從而提升系統(tǒng)性能。如下圖:

實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)一般使用共享內(nèi)存，大量的用戶連接進(jìn)程attach到一個(gè)巨大的共享內(nèi)存段(page table)時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生隱性開(kāi)銷,比如進(jìn)程fork過(guò)慢導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)連接建立緩慢等等。搞清楚了大頁(yè)原理，我們?cè)谠O(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)大頁(yè)時(shí)則相對(duì)簡(jiǎn)單了，一般計(jì)算公式為:

大頁(yè)數(shù)=共享內(nèi)存(GB) *1024/2,當(dāng)我們算出頁(yè)量時(shí)，設(shè)置Linux 參數(shù)vm.nr_hugepages就可以了,如下:

圖中我們使用計(jì)算器求出3G內(nèi)存的頁(yè)數(shù)，然后設(shè)置nr_hugepages使之生效，就是HugePages_Total，當(dāng)然我們這里沒(méi)有使用所以大頁(yè)都是Free狀態(tài). 注意寫(xiě)入sysctl.conf中后可以永久生效。

老樣子先查一下rhel的文檔描述,如下:

主要描述由于上文的大頁(yè)配置為手動(dòng)模式，不是很靈活，于是內(nèi)核又搞出了一個(gè)自動(dòng)分配大頁(yè)的技術(shù)，用來(lái)代替手動(dòng)分配大頁(yè)。以及THP主動(dòng)性的分配連續(xù)大頁(yè)內(nèi)存以及頻繁的page compact等可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存分配延遲，引發(fā)性能問(wèn)題。

關(guān)閉也很簡(jiǎn)單，如下：

# echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled

# 或者修改/etc/grub.conf 添加transparent_hugepage=neve

最后我們總結(jié)一下,實(shí)際在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上，巨大的共享內(nèi)存段屬于啟動(dòng)時(shí)的一次性分配,且大部分的啟動(dòng)操作都屬于計(jì)劃性的工作,不需要內(nèi)核給我們動(dòng)態(tài)分配,而數(shù)據(jù)庫(kù)連接的那些server process往往內(nèi)存較小也不需要用到大頁(yè),也就是Oracle強(qiáng)烈建議關(guān)閉THP的原因，本文就到此為止。