Redis内存碎片率

一、 内存碎片率

mem_fragmentation_ratio = used_memory_rss / used_memory
used_memory ：Redis使用其分配器分配的内存大小
used_memory_rss ：操作系统分配给Redis实例的内存大小，表示该进程所占物理内存的大小
两者包括了实际缓存占用的内存和Redis自身运行所占用的内存，used_memory_rss指标还包含了内存碎片的开销，内存碎片是由操作系统低效的分配/回收物理内存导致的。
mem_fragmentation_ratio < 1 表示Redis内存分配超出了物理内存，操作系统正在进行内存交换，内存交换会引起非常明显的响应延迟；
mem_fragmentation_ratio > 1 是合理的；
mem_fragmentation_ratio > 1.5 说明Redis消耗了实际需要物理内存的150%以上，其中50%是内存碎片率，可能是操作系统或Redis实例中内存管理变差的表现

二、 内存碎片率高的原因

1. 遇到变长key-value负载：存储的数据长短差异较大，频繁更新，redis的每个k-v对初始化的内存大小是最适合的，当修改的value改变的并且原来内存大小不适用的时候，就需要重新分配内存。重新分配之后，就会有一部分内存redis无法正常回收，一直占用着。
2. maxmemory限制导致key被回收删除
   redis写入大量数据，这些数据的key和原来的数据很多不一致，数据超过maxmemory限制后redis会通过key的回收策略将部分旧数据淘汰，而被淘汰的数据本身占用的内存却没有被redis进程释放，导致redis内存的有效数据虽然没有超过最大内存，但是整个进程的内存在一直增长
   info信息中的evicted_keys字段显示的是，因为maxmemory限制导致key被回收删除的数量
   key经常需要回收，会使客户端命令响应延迟时间增加，因为Redis不但要处理客户端过来的命令请求，还要频繁的回收满足条件的key

三、 解决方法

1. 限制内存交换： 如果内存碎片率低于1，Redis实例可能会把部分数据交换到硬盘上，应该增加可用物理内存或减少实Redis内存占用，设置maxmemory和回收策略可以避免强制内存交换
2. 重启Redis服务器：如果内存碎片率超过1.5，重启Redis服务器可以让额外产生的内存碎片失效并重新作为新内存来使用，使操作系统恢复高效的内存管理。额外碎片的产生是由于Redis释放了内存块，但内存分配器并没有返回内存给操作系统
3. 内存碎片清理：Redis 4.0-RC3 以上版本，使用jemalloc作为内存分配器(默认的) 支持内存碎片清理
   • 支持在运行期进行自动内存碎片清理
     设置自动清理 config set activedefrag yes，使用config rewrite 将redis内存中新配置刷新到配置文件
   • 支持通过命令 memory purge 进行手动清理(与自动清理区域不同)

redis4支持内存碎片清理功能使用
内存碎片率