【操作系统】生产环境消失的进程如何排查

简介: 【操作系统】生产环境消失的进程如何排查

1.生产环境问题描述

一台机器上的某个进程直接就消失了,别的机器上的服务都正常跑着,怎么排查原因?包括java进程、mysql、redis、mq 也是一样的情况。

2.Linux软件环境准备

(1)安装 gcc yum install gcc -y

gcc是一个编译器,没有界面,在命令行模式下使用,通过gcc命令可以将源文件编译成可执行文件。

gcc 命令如果不指定目标文件名时默认生成的可执行文件名为 a.out(linux) 或 a.exe(windows)。

可用gcc [源文件名] -o [目标文件名] 来指定目标文件路径及文件名。

C语言中,malloc函数的作用是动态分配内存,不能自动释放,申请的内存单位是字节。

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(2)创建测试代码,这里采用c语言的程序

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main(void)
{
    while(1)
    {
        printf("...");
        char *p = malloc(1024 * 200);
        if (p == NULL)
        {
            return -1;
        }
    }
    return 0;
}
  • c语言不会像Java那种有垃圾回收机制,c语言要手动释放内存,所以这里好演示内存占满的情况。

3.编译运行程序,分析现象

# 编译程序
gcc test.c -o test.out
# 先看一下内存的使用情况
free -h -s 5 
top

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# 运行程序 
./test.out


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  • 注意看这三张图,运行test.out进程后,内存一直在上升,直到test.out进程消失。

4.进程消失原因分析

Linux服务器上有多个应用程序运行,应用压力突增情况下容易出现各种问题,在多应用部署时需要注意对内存分配和资源隔离。

Linux系统在内存不足等条件下会主动干预进程(OOM-Killer机制),OOM Killer给进程打分,把oom_score最大的进程先杀死,打分主要有两部分组成。

一种系统根据该进程的内存占用情况打分,进程的内存开销是变化的,所以该值也会动态变化

另一种用户可以设置的 oom_score_adj,范围是 -1000到 1000

当然还有可能是公司同事重启了机器,导致进程没开机自启动运行。

通过last reboot查看机器是什么时候重启的。

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5.生产类似进程消失的案例

  • Rocketmq消息队列、Naocs服务注册发现、Java微服务jar 等进程常规运行,突然消失
  • JVM本身的内存会启动的时候指定,但是JVM还有堆外内存,主要包括
  • JVM 自身运行占用的空间、线程栈分配占用的系统内存、Java 8

开始的元数据空间

DirectByteBuffer 占用的内存、JNI 里分配的内存、Unsafe 调用分配的内存;

这些技术在中间件、复杂技术业务项目等都高频出现

不由JVM触发也不由JVM管理,是系统内核的一种安全保护措施,包括可用内存(含swap)不足, 就有可能会影响系统稳定

  • 这时候 Out of memory killer 就会设法找出进程并杀死,引起 Out of memory: kill process or sacrifice child 错误
  • 配置Swap有好有坏,Full GC总比OOM 进程消失要好

6.如何通过日志查看消失进程

(1)/var/log/messages 日志

  • 是核心系统日志文件,包括整体系统信息、系统启动时的引导消息、系统运行时的其他状态消息
  • 在做故障诊断时可以首先查看该文件内容,比如IO 错误、网络错误和其他系统错误都会记录到这个文件中
#过滤kill进程相关的日志
cat /var/log/messages | grep Kill


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(2)/var/log/dmesg日志

  • 用dmesg查看,包含内核缓冲信息,在系统启动时,会在屏幕上显示许多与硬件有关的信息
#egrep 详细:   -i 忽略大小写  -C n key 输出匹配key关键字及关键字上下的n行
#过滤出  killed process 上下10行日志
dmesg | egrep -i -C10 'killed process'
#增加人类可读的时间戳
dmesg -T 
#常用完整命令
dmesg -T | egrep -i -C10 'killed process'

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7.OOM评分机制和进程雪崩实战

(1)什么是oom_score

  • 对某一个task进程进行打分(oom_score),实际得分需要考虑两方面,然后把oom_score最大的进程先杀死。
  • 一是系统打分,主要是根据该task的内存使用情况,进程的内存开销是变化的,所以该值也是动态变化的。

二是用户打分,也就是oom_score_adj,默认是0,取值范围是-1000~1000

0表示用户不调整oom_score,负数表示要在实际打分值上减去用户的这个配置

正值表示要惩罚对应的进程,也就是增加该进程的oom_score

如果用户将该进程的 oom_score_adj 设定成 -1000,表示禁止OOM killer 杀死该进程,特别重要的服务可以配置

说明:proc文件系统是虚拟文件系统,某个进程被杀掉,则/proc/pid/ 目录也会被销毁

# 查看某进程系统的评分
cat /proc/$(pidof 进程名称)/oom_score
#先查看用户默认的评分
cat /proc/$(pidof 进程名称)/oom_score_adj
#手工修改评分
sudo sh -c "echo -500 > /proc/$(pidof 进程名称)/oom_score_adj"

(2)测试进程雪崩

  • 修改上面编写的c测试程序,将每次申请的内存修改的小一点。
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main(void)
{
    while(1)
    {
        printf("...");
        char *p = malloc(1024);
        if (p == NULL)
        {
            return -1;
        }
    }
    return 0;
}

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把一个一直申请内存的进程的 oom_score_adj 设置为-1000,会导致大量的都进程被kill,因为我们的test.out是在bash中启动的,bash也是个进程,所以这个bash挂了,test.out也停止了,如果是后端运行,则更多进程都会被kill。当运行test.out 的这个bash被kill掉之后,内存就恢复成正常了。

查看被kill掉的进程

#过滤kill进程相关的日志
cat /var/log/messages | grep Kill
#常用完整命令, 可能损坏查询不到信息
dmesg -T| grep "Out of memory"

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