内存不够怎么办? 脸书开源内部解决方案Oomd

脸书（Facebook）开源内部用来解决内存不足（Out-Of-Memory，OOM）的解决方案Oomd，脸书提到，随着服务发展而扩建的生产环境，由于规格不同，造成软件在部分的机器上运作，会有内存空间不足的情况发生。Oomd可以在用户空间而非核心空间，综合PSI工具与Cgroup2机制两种方法，解决内存不足的问题。

脸书现在已有超过22亿用户，而其基础架构设施也扩展支撑著新闻、Messenger、Instagram、WhatsApp以及Oculus等其他产品，这些产品散布在各地区的分散式资料中心的数百万台服务器中，脸书生产工程师DANIEL XU提到，由于基础架构设施规模不断的扩展，因此机器与网络设备也横跨越来越多代，多代生产环境的缺点便是，同一个软件在不同规格的机器上运作状况不相同。

部分软件在大部分的机器上运作正常，却在某部分的机器上会发生内存不足的情况，DANIEL XU提到，脸书在机器上使用Linux操作系统，而Linux操作系统上用来解决内存不足的机制，虽然在多数情况运作良好，但是在部分情况介入太迟，有机会造成Livelock的现象。

因此脸书开发了Oomd来解决常见的内存不足情况，这个解决方案不只更快更可靠，他的一大特色便是能在使用者空间而非核心空间运作，另外，Oomd提供了Pre-OOM Hooks，能提早察觉到工作负载内存不足的威胁，而其提供的套件系统，能让使用者指定自订义的政策，以解决不同主机的工作负载运作状况。

DANIEL XU提到，他们为了要提高内存的使用效率，通常会让程序分配的内存多于系统可用内存的容量，这种内存配置策略，基于应用程序并不需要所有已分配内存的假设。但这种假设并非总是成立，因此当内存需求超过总量时，Linux OOM杀手便会启动，并试图回收内存以确保系统正常运作，但是由于这个机制不分工作负载的重要性，因此当OOM杀手介入可能错杀重要程序，增加应用程序运作的风险。

Oomd解决方案由两个关键组成，第一则是PSI（Pressure Stall Information），这是新的公用工具，用来追踪三项系统资源CPU、内存与I/O，并提供这些资源的时间轴视图。PSI部署在生产环境时，其指标可以用来作为追踪资源短缺工具，允许在使用者空间根据需求，主动采取必要措施。另一个关键则是Cgroup2，这是Linux核心机制，能以分层的方式组织程序，并以可控与可配置的方法，以阶层结构配置系统资源。Oomd利用Cgroup2的机制来确保每一个工作负载都运作得当。

Oomd能以更全面的方式监控系统资源，而不像Linux OOM杀手仅关注核心问题，但也由于内存不足的检测标准会因任务不同而不同，因此才需要外挂系统来对特殊情形制定客制化政策。Oomd中有一个顺序列表，上面记录着可以优先结束的程序，当某些条件成立时，Oomd便会优先结束这些程序或是服务。

经过实验证明，他们即便让程序重复地大量请求内存，Oomd依然能够维持高效率配置内存，比起预设的Linux核心OOM杀手更加可靠快速。脸书已经大规模在服务器上部署Oomd，发现从服务器到交换器，都能有效分配运算资源，并减少在工作负载上发生Livelock的频率。