Memcached 的 slab reassign 机制 是一种物理上的内存转移。它允许将一个 slab 从一个 slab class 移动到另一个 slab class,从而优化内存使用。以下是详细说明:

Slab Reassign 的过程

  • 物理转移

    • slab reassign 是物理上的内存转移。Memcached 会将一个 slab 从源 slab class 移动到目标 slab class;

    • 转移后,该 slab 的内存会被重新划分为目标 slab class 的 chunk 大小。

  • 触发条件

    • 当某个 slab class 的内存不足时,Memcached 可以从内存使用率较低的 slab class 中转移一个 slab 到目标 slab class。

  • 手动触发

    • 可以通过 Memcached 的命令行工具或 telnet 接口手动触发 slab reassign;

    • 示例命令:

      slabs reassign <源 slab class> <目标 slab class>

Slab Reassign 的作用

  • 优化内存使用

    • 通过将 slab 从内存使用率较低的 slab class 转移到内存不足的 slab class,可以更高效地利用内存;

    • 例如,如果 slab class 1 的内存使用率较低,而 slab class 2 的内存不足,可以将一个 slab 从 slab class 1 转移到 slab class 2

  • 减少内存浪费

  • 如果某些 slab class 的 chunk 大小不适合当前数据分布,可能导致内存浪费。slab reassign 可以调整 slab 分配,减少浪费。

Slab Reassign 和内存碎片

  • 不会直接合并内存碎片

    • slab reassign 机制的主要目的是调整 slab 的分配,而不是直接合并内存碎片;

    • 它通过将 slab 从一个 slab class 移动到另一个 slab class,间接优化内存使用,但不会主动合并碎片。

  • 减少内部碎片

    • 通过调整 slab 分配,可以使 chunk 大小更适应当前数据分布,从而减少内部碎片(即 chunk 中未使用的空间)。

  • 外部碎片问题

    • Memcached 的内存模型中,外部碎片(即 slab 之间的未使用内存)无法通过 slab reassign 直接解决;

    • 外部碎片通常需要通过重启 Memcached 或调整 slab 大小来缓解。

Slab Reassign 的局限性

  • 数据迁移开销

    • 在 slab reassign 过程中,Memcached 需要将 slab 中的数据迁移到其他 slab 中(如果 slab 中有数据),这个过程可能会带来一定的性能开销。

  • 无法完全消除碎片

    • slab reassign 只能优化 slab 分配,无法完全消除内存碎片;

    • 如果需要彻底解决内存碎片问题,可能需要重启 Memcached。

示例场景

假设 Memcached 的配置如下:

  • slab 大小:1MB;

  • slab class 1:chunk 大小 = 80 字节;

  • slab class 2:chunk 大小 = 100 字节。

slab class 1 的内存使用率较低,而 slab class 2 的内存不足时:

  • 执行 slabs reassign 1 2,将一个 slab 从 slab class 1 转移到 slab class 2

  • 转移后,slab class 1 减少一个 slab,slab class 2 增加一个 slab;

  • 转移的 slab 会被重新划分为 100 字节的 chunk,供 slab class 2 使用。