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Linux 系统内存不足导致服务崩溃的排查方法

news 2025/10/23 9:56:21

当 Linux 系统内存不足导致服务崩溃时，需要系统性地排查问题，以找出内存耗尽的根本原因。以下是一套详细的排查步骤和方法，包括实时监控、日志分析、配置优化等。

1. 确认问题：内存不足的表现

内存不足的情况通常包括以下现象：

服务崩溃：
- 服务进程被系统强制终止（可能触发 OOM Killer）。
系统性能下降：
- 响应慢，命令执行卡顿。
系统日志报错：
- 如 "Out of memory" 或 "Killed process ..." 等。
高 Swap 使用：
- 系统频繁使用交换分区（Swap），导致磁盘 IO 性能下降。

2. 排查内存不足的原因

2.1 检查当前内存使用情况

使用 free 查看内存状态：
bash
```
free -h
```
- 输出示例：
  apache
  total used free shared buff/cache available Mem: 8.0G 7.6G 0.1G 0.2G 0.3G 0.2G Swap: 2.0G 1.9G 0.1G
- 关键点：
  - used：已用内存。
  - available：可用内存（包含 buff/cache）。
  - Swap 使用率：如果 Swap 使用率很高，说明物理内存不足。
使用 vmstat 查看内存和 Swap：
bash
```
vmstat 1 5
```
- 重点关注：
  - si/so：Swap 输入/输出速率（高值表示频繁使用 Swap）。
  - free 和 buff/cache：内存剩余情况。
使用 top 或 htop 实时监控内存：
bash
```
top
```
- 按 M 键按内存占用排序，找出高内存占用的进程。
使用 smem 查看详细内存分配：
- 安装：
  bash
  sudo apt install smem # Ubuntu/Debian sudo yum install smem # CentOS/RHEL
- 命令：
  bash
  smem -tk
- 输出内存分配情况，包括共享内存和实际使用的内存。

2.2 检查系统日志

查看 OOM Killer 日志：

系统在内存不足时，会触发 OOM Killer 强制终止占用内存过多的进程。

查看日志：

bash

sudo dmesg | grep -i "out of memory"
sudo dmesg | grep -i "killed process"

示例输出：

[12345.678901] Out of memory: Kill process 1234 (java) score 987 or sacrifice child
[12345.678902] Killed process 1234 (java) total-vm:4096000kB, anon-rss:2048000kB

分析：
- 确认被杀进程的名称和内存使用量。

检查 /var/log/messages 或 /var/log/syslog：
- 搜索与内存相关的关键字：
  bash
  sudo grep -i "memory" /var/log/messages sudo grep -i "oom" /var/log/syslog

2.3 定位高内存占用的进程

使用 ps 查找大内存进程：

bash

ps aux --sort=-%mem | head -n 10

输出示例：

apache

USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
root      1234  50.0 30.0 2048000 1024000 ?    Ssl  10:00   5:00 java

使用 pmap 查看进程内存分布：
- 针对某个进程（如 PID 为 1234）：
  bash
  sudo pmap -x 1234
- 总内存使用量显示在最后一行。
分析服务日志：
- 如果某个服务占用大量内存，查看其日志文件是否存在异常（如无限循环、内存泄漏等）。
- 示例：
  bash
  tail -f /var/log/service.log

2.4 检查内核参数与系统配置

检查系统是否限制了内存使用：
- 使用 ulimit 检查当前会话的内存限制：
  bash
  ulimit -a
- 如果 max memory size 被限制，可能导致应用进程被杀。
检查 Swap 空间是否不足：
- 查看 Swap 空间：
  bash
  swapon --show
- 如果 Swap 空间不足，可以增加：
  bash
  sudo fallocate -l 2G /swapfile sudo chmod 600 /swapfile sudo mkswap /swapfile sudo swapon /swapfile
检查内存分配策略（vm.overcommit_memory）：
- 查看当前值：
  bash
  cat /proc/sys/vm/overcommit_memory
  - 0：内核自动决定是否允许分配内存（默认）。
  - 1：允许超量分配（可能导致 OOM）。
  - 2：严格检查，不允许分配超过实际可用内存。
- 修改为更安全的值（如 0 或 2）：
  bash
  echo 2 | sudo tee /proc/sys/vm/overcommit_memory

2.5 检查内存泄漏

检查服务是否存在内存泄漏：
- 运行时间长的服务（如 Java 应用、数据库）可能存在内存泄漏。
- 使用 valgrind 或 perf 对程序进行内存分析。
- 示例：
  bash
  valgrind --leak-check=full /path/to/application
监控内存使用趋势：
- 使用工具（如 sar 或 vmstat）定期记录内存使用情况：
  bash
  sar -r 1 10

3. 解决内存不足的方法

3.1 短期解决方案

手动释放缓存：
- 如果内存被缓存占满，可以释放：
  bash
  echo 3 | sudo tee /proc/sys/vm/drop_caches
- 注意：缓存释放会对性能产生短暂影响。
重启高内存进程：
- 针对占用内存的服务，尝试重启：
  bash
  sudo systemctl restart <service_name>

3.2 长期优化方案

增加物理内存：
- 如果内存不足是常态，可以考虑升级服务器硬件。
增加 Swap 空间：
- 增加 Swap 空间缓解内存不足问题。
优化服务配置：
- 调整服务的内存限制（如 Java 的 -Xmx 参数）。
- 优化数据库的内存使用（如 MySQL 的 innodb_buffer_pool_size）。
监控和报警：
- 部署内存监控工具（如 Prometheus + Grafana）设置内存使用报警。
调整 OOM Killer 策略：
- 优先保护关键服务：
  bash
  echo -17 > /proc/<PID>/oom_score_adj