"Memory used" 指标：Go 工具 pprof 与 docker 统计数据

Question

我在每个 docker 容器中编写了一个 golang 应用程序运行ning。它使用 protobufs 通过 tcp 和 udp 相互通信，我使用 Hashicorp 的成员列表库来发现我网络中的每个容器。在 docker 统计信息中，我看到内存使用量呈线性增加，因此我试图找出我的应用程序中的任何泄漏。

由于它是一个保持运行ning 的应用程序，我正在使用 http pprof 检查任何一个容器中的实时应用程序。我看到 runtime.MemStats.sys 是恒定的，即使 docker 统计数据是线性增加的。我的 --inuse_space 大约是 1MB，当然 --alloc_space 随着时间的推移不断增加。这是 alloc_space 的示例：

root@n3:/app# go tool pprof --alloc_space main http://localhost:8080/debug/pprof/heap                                                                                                                       
Fetching profile from http://localhost:8080/debug/pprof/heap
Saved profile in /root/pprof/pprof.main.localhost:8080.alloc_objects.alloc_space.005.pb.gz
Entering interactive mode (type "help" for commands)
(pprof) top --cum
1024.11kB of 10298.19kB total ( 9.94%)
Dropped 8 nodes (cum <= 51.49kB)
Showing top 10 nodes out of 34 (cum >= 1536.07kB)
      flat  flat%   sum%        cum   cum%
         0     0%     0% 10298.19kB   100%  runtime.goexit
         0     0%     0%  6144.48kB 59.67%  main.Listener
         0     0%     0%  3072.20kB 29.83%  github.com/golang/protobuf/proto.Unmarshal
  512.10kB  4.97%  4.97%  3072.20kB 29.83%  github.com/golang/protobuf/proto.UnmarshalMerge
         0     0%  4.97%  2560.17kB 24.86%  github.com/hashicorp/memberlist.(*Memberlist).triggerFunc
         0     0%  4.97%  2560.10kB 24.86%  github.com/golang/protobuf/proto.(*Buffer).Unmarshal
         0     0%  4.97%  2560.10kB 24.86%  github.com/golang/protobuf/proto.(*Buffer).dec_struct_message
         0     0%  4.97%  2560.10kB 24.86%  github.com/golang/protobuf/proto.(*Buffer).unmarshalType
  512.01kB  4.97%  9.94%  2048.23kB 19.89%  main.SaveAsFile
         0     0%  9.94%  1536.07kB 14.92%  reflect.New
(pprof) list main.Listener
Total: 10.06MB
ROUTINE ======================== main.Listener in /app/listener.go
         0        6MB (flat, cum) 59.67% of Total
         .          .     24:   l.SetReadBuffer(MaxDatagramSize)
         .          .     25:   defer l.Close()
         .          .     26:   m := new(NewMsg)
         .          .     27:   b := make([]byte, MaxDatagramSize)
         .          .     28:   for {
         .   512.02kB     29:       n, src, err := l.ReadFromUDP(b)
         .          .     30:       if err != nil {
         .          .     31:           log.Fatal("ReadFromUDP failed:", err)
         .          .     32:       }
         .   512.02kB     33:       log.Println(n, "bytes read from", src)
         .          .     34:       //TODO remove later. For testing Fetcher only
         .          .     35:       if rand.Intn(100) < MCastDropPercent {
         .          .     36:           continue
         .          .     37:       }
         .        3MB     38:       err = proto.Unmarshal(b[:n], m)
         .          .     39:       if err != nil {
         .          .     40:           log.Fatal("protobuf Unmarshal failed", err)
         .          .     41:       }
         .          .     42:       id := m.GetHead().GetMsgId()
         .          .     43:       log.Println("CONFIG-UPDATE-RECEIVED { \"update_id\" =", id, "}")
         .          .     44:       //TODO check whether value already exists in store?
         .          .     45:       store.Add(id)
         .        2MB     46:       SaveAsFile(id, b[:n], StoreDir)
         .          .     47:       m.Reset()
         .          .     48:   }
         .          .     49:}
(pprof)

我已经能够使用 http://:8080/debug/pprof/goroutine?debug=1

验证没有 goroutine 泄漏发生

请评论为什么 docker 统计数据显示不同的图片（内存线性增加）

CONTAINER           CPU %               MEM USAGE / LIMIT       MEM %               NET I/O               BLOCK I/O           PIDS
n3                  0.13%               19.73 MiB / 31.36 GiB   0.06%               595 kB / 806 B        0 B / 73.73 kB      14

如果我运行它过夜，这个内存会膨胀到大约 250MB。我还没有运行它比那更长，但我觉得这应该达到一个平台而不是线性增加

Answer 1

docker stats 显示来自 cgroups 的内存使用统计信息。（参考：https://docs.docker.com/engine/admin/runmetrics/）

如果您阅读 "outdated but useful" 文档 (https://www.kernel.org/doc/Documentation/cgroup-v1/memory.txt)，它会说

5.5 usage_in_bytes

For efficiency, as other kernel components, memory cgroup uses some optimization to avoid unnecessary cacheline false sharing. usage_in_bytes is affected by the method and doesn't show 'exact' value of memory (and swap) usage, it's a fuzz value for efficient access. (Of course, when necessary, it's synchronized.) If you want to know more exact memory usage, you should use RSS+CACHE(+SWAP) value in memory.stat(see 5.2).

Page Cache 和RES 都包含在内存usage_in_bytes 中。所以如果容器有 File I/O，内存使用统计会增加。但是，对于容器，如果使用量达到最大限制，它会回收一些未使用的内存。因此，当我向我的容器添加内存限制时，我可以观察到内存在达到限制时被回收和使用。除非没有内存可回收并且发生 OOM 错误，否则容器进程不会被终止。对于关心 docker 统计数据中显示的数字的任何人，简单的方法是检查路径中 cgroups 中可用的详细统计数据：/sys/fs/cgroup/memory/docker// 这会在 memory.stats 或其他 memory.* 文件中详细显示所有内存指标。

如果您想在 "docker run" 命令中限制 docker 容器使用的资源，您可以按照以下参考进行操作：https://docs.docker.com/engine/admin/resource_constraints/

因为我使用的是 docker-compose，所以我在我的 docker-compose.yml 文件中添加了一行我想限制的服务：

mem_limit: 32m

其中 m 代表兆字节。

"Memory used" 指标：Go 工具 pprof 与 docker 统计数据

"Memory used" metric: Go tool pprof vs docker stats

memory-leaks

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pprof

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