DAMON 监控间隔参数调优示例¶
DAMON 的监控参数需要根据给定的工作负载和监控目的进行调优。对此有一个调优指南。本文档提供了一个基于该指南的调优示例。
设置¶
在以下示例中，使用 Linux 内核 v6.11 的 DAMON 和 damo（DAMON 用户空间工具）v2.5.9 来监控和可视化运行实际服务器工作负载的系统物理地址空间上的访问模式。
5毫秒/100毫秒间隔：间隔过短¶
让我们首先使用 DAMON，以默认的间隔参数（采样间隔 5 毫秒，聚合间隔 100 毫秒）捕获系统物理地址空间上的访问模式快照。在启动 DAMON 和捕获快照之间等待十分钟，以显示有意义的按时间划分的访问模式。
# damo start
# sleep 600
# damo record --snapshot 0 1
# damo stop
然后，列出 DAMON 发现的具有不同访问模式的区域，按“访问温度”排序。“访问温度”是表示区域访问热度的指标。它通过访问频率和区域使用时间的加权和计算得出。如果访问频率为 0%，则温度乘以负一。也就是说，如果一个区域没有被访问，它会得到负温度，并且未访问时间越长，温度越低。排序是按温度升序排列的，因此列表顶部的区域最冷，底部的区域最热。
# damo report access --sort_regions_by temperature
0 addr 16.052 GiB size 5.985 GiB access 0 % age 5.900 s # coldest
1 addr 22.037 GiB size 6.029 GiB access 0 % age 5.300 s
2 addr 28.065 GiB size 6.045 GiB access 0 % age 5.200 s
3 addr 10.069 GiB size 5.983 GiB access 0 % age 4.500 s
4 addr 4.000 GiB size 6.069 GiB access 0 % age 4.400 s
5 addr 62.008 GiB size 3.992 GiB access 0 % age 3.700 s
6 addr 56.795 GiB size 5.213 GiB access 0 % age 3.300 s
7 addr 39.393 GiB size 6.096 GiB access 0 % age 2.800 s
8 addr 50.782 GiB size 6.012 GiB access 0 % age 2.800 s
9 addr 34.111 GiB size 5.282 GiB access 0 % age 2.300 s
10 addr 45.489 GiB size 5.293 GiB access 0 % age 1.800 s # hottest
total size: 62.000 GiB
列表显示没有明显的热区域，只有最小的访问模式多样性。每个区域的访问频率都为零。区域数量为 10，这是默认的 min_nr_regions value。每个区域的大小也几乎相同。我们可以怀疑这是因为“自适应区域调整”机制没有正常工作。正如指南所建议的，我们可以使用 age 作为最近访问信息来获取区域的相对热度。这总比没有好，但考虑到最长使用时间只有大约 6 秒，而我们等待了大约十分钟，这种方法的作用尚不清楚。
结果的温度范围到每个范围区域总大小的直方图可视化也显示没有有趣的分布模式。
# damo report access --style temperature-sz-hist
<temperature> <total size>
[-,590,000,000, -,549,000,000) 5.985 GiB |********** |
[-,549,000,000, -,508,000,000) 12.074 GiB |********************|
[-,508,000,000, -,467,000,000) 0 B | |
[-,467,000,000, -,426,000,000) 12.052 GiB |********************|
[-,426,000,000, -,385,000,000) 0 B | |
[-,385,000,000, -,344,000,000) 3.992 GiB |******* |
[-,344,000,000, -,303,000,000) 5.213 GiB |********* |
[-,303,000,000, -,262,000,000) 12.109 GiB |********************|
[-,262,000,000, -,221,000,000) 5.282 GiB |********* |
[-,221,000,000, -,180,000,000) 0 B | |
[-,180,000,000, -,139,000,000) 5.293 GiB |********* |
total size: 62.000 GiB
简而言之，这些参数为热区域检测提供了低质量的监控结果。根据指南，这是由于聚合间隔过短造成的。
100毫秒/2秒间隔：开始显示小型热区域¶
按照指南，将间隔增加 20 倍（采样间隔 100 毫秒，聚合间隔 2 秒）。
# damo start -s 100ms -a 2s
# sleep 600
# damo record --snapshot 0 1
# damo stop
# damo report access --sort_regions_by temperature
0 addr 10.180 GiB size 6.117 GiB access 0 % age 7 m 8 s # coldest
1 addr 49.275 GiB size 6.195 GiB access 0 % age 6 m 14 s
2 addr 62.421 GiB size 3.579 GiB access 0 % age 6 m 4 s
3 addr 40.154 GiB size 6.127 GiB access 0 % age 5 m 40 s
4 addr 16.296 GiB size 6.182 GiB access 0 % age 5 m 32 s
5 addr 34.254 GiB size 5.899 GiB access 0 % age 5 m 24 s
6 addr 46.281 GiB size 2.995 GiB access 0 % age 5 m 20 s
7 addr 28.420 GiB size 5.835 GiB access 0 % age 5 m 6 s
8 addr 4.000 GiB size 6.180 GiB access 0 % age 4 m 16 s
9 addr 22.478 GiB size 5.942 GiB access 0 % age 3 m 58 s
10 addr 55.470 GiB size 915.645 MiB access 0 % age 3 m 6 s
11 addr 56.364 GiB size 6.056 GiB access 0 % age 2 m 8 s
12 addr 56.364 GiB size 4.000 KiB access 95 % age 16 s
13 addr 49.275 GiB size 4.000 KiB access 100 % age 8 m 24 s # hottest
total size: 62.000 GiB
# damo report access --style temperature-sz-hist
<temperature> <total size>
[-42,800,000,000, -33,479,999,000) 22.018 GiB |***************** |
[-33,479,999,000, -24,159,998,000) 27.090 GiB |********************|
[-24,159,998,000, -14,839,997,000) 6.836 GiB |****** |
[-14,839,997,000, -5,519,996,000) 6.056 GiB |***** |
[-5,519,996,000, 3,800,005,000) 4.000 KiB |* |
[3,800,005,000, 13,120,006,000) 0 B | |
[13,120,006,000, 22,440,007,000) 0 B | |
[22,440,007,000, 31,760,008,000) 0 B | |
[31,760,008,000, 41,080,009,000) 0 B | |
[41,080,009,000, 50,400,010,000) 0 B | |
[50,400,010,000, 59,720,011,000) 4.000 KiB |* |
total size: 62.000 GiB
DAMON 发现了两个明显的 4 KiB 区域，它们非常热。这些区域的使用时间也较长。最热的 4 KiB 区域保持了大约 8 分钟的访问频率，而最冷的区域大约 7 分钟没有访问。直方图上的分布也似乎有规律。
特别是，在 62 GiB 的总内存中发现 4 KiB 区域，表明 DAMON 的自适应区域调整正在按设计工作。
不过，区域数量仍接近 min_nr_regions，并且冷区域的大小也相似。显然有所改进，但仍有改进空间。
400毫秒/8秒间隔：结果显著改善¶
将间隔增加四倍（采样间隔 400 毫秒，聚合间隔 8 秒）。
# damo start -s 400ms -a 8s
# sleep 600
# damo record --snapshot 0 1
# damo stop
# damo report access --sort_regions_by temperature
0 addr 64.492 GiB size 1.508 GiB access 0 % age 6 m 48 s # coldest
1 addr 21.749 GiB size 5.674 GiB access 0 % age 6 m 8 s
2 addr 27.422 GiB size 5.801 GiB access 0 % age 6 m
3 addr 49.431 GiB size 8.675 GiB access 0 % age 5 m 28 s
4 addr 33.223 GiB size 5.645 GiB access 0 % age 5 m 12 s
5 addr 58.321 GiB size 6.170 GiB access 0 % age 5 m 4 s
[...]
25 addr 6.615 GiB size 297.531 MiB access 15 % age 0 ns
26 addr 9.513 GiB size 12.000 KiB access 20 % age 0 ns
27 addr 9.511 GiB size 108.000 KiB access 25 % age 0 ns
28 addr 9.513 GiB size 20.000 KiB access 25 % age 0 ns
29 addr 9.511 GiB size 12.000 KiB access 30 % age 0 ns
30 addr 9.520 GiB size 4.000 KiB access 40 % age 0 ns
[...]
41 addr 9.520 GiB size 4.000 KiB access 80 % age 56 s
42 addr 9.511 GiB size 12.000 KiB access 100 % age 6 m 16 s
43 addr 58.321 GiB size 4.000 KiB access 100 % age 6 m 24 s
44 addr 9.512 GiB size 4.000 KiB access 100 % age 6 m 48 s
45 addr 58.106 GiB size 4.000 KiB access 100 % age 6 m 48 s # hottest
total size: 62.000 GiB
# damo report access --style temperature-sz-hist
<temperature> <total size>
[-40,800,000,000, -32,639,999,000) 21.657 GiB |********************|
[-32,639,999,000, -24,479,998,000) 17.938 GiB |***************** |
[-24,479,998,000, -16,319,997,000) 16.885 GiB |**************** |
[-16,319,997,000, -8,159,996,000) 586.879 MiB |* |
[-8,159,996,000, 5,000) 4.946 GiB |***** |
[5,000, 8,160,006,000) 260.000 KiB |* |
[8,160,006,000, 16,320,007,000) 0 B | |
[16,320,007,000, 24,480,008,000) 0 B | |
[24,480,008,000, 32,640,009,000) 0 B | |
[32,640,009,000, 40,800,010,000) 16.000 KiB |* |
[40,800,010,000, 48,960,011,000) 8.000 KiB |* |
total size: 62.000 GiB
具有不同访问模式的区域数量显著增加。每个区域的大小也更加多样化。非零访问频率区域的总大小也显著增加。也许这已经足够好，可以进行一些有意义的内存管理效率更改了。
800毫秒/16秒间隔：另一种偏差¶
将间隔进一步加倍（采样间隔 800 毫秒，聚合间隔 16 秒）。热区域检测的结果有所改善，但冷区域检测开始出现退化。
# damo start -s 800ms -a 16s
# sleep 600
# damo record --snapshot 0 1
# damo stop
# damo report access --sort_regions_by temperature
0 addr 64.781 GiB size 1.219 GiB access 0 % age 4 m 48 s
1 addr 24.505 GiB size 2.475 GiB access 0 % age 4 m 16 s
2 addr 26.980 GiB size 504.273 MiB access 0 % age 4 m
3 addr 29.443 GiB size 2.462 GiB access 0 % age 4 m
4 addr 37.264 GiB size 5.645 GiB access 0 % age 4 m
5 addr 31.905 GiB size 5.359 GiB access 0 % age 3 m 44 s
[...]
20 addr 8.711 GiB size 40.000 KiB access 5 % age 2 m 40 s
21 addr 27.473 GiB size 1.970 GiB access 5 % age 4 m
22 addr 48.185 GiB size 4.625 GiB access 5 % age 4 m
23 addr 47.304 GiB size 902.117 MiB access 10 % age 4 m
24 addr 8.711 GiB size 4.000 KiB access 100 % age 4 m
25 addr 20.793 GiB size 3.713 GiB access 5 % age 4 m 16 s
26 addr 8.773 GiB size 4.000 KiB access 100 % age 4 m 16 s
total size: 62.000 GiB
# damo report access --style temperature-sz-hist
<temperature> <total size>
[-28,800,000,000, -23,359,999,000) 12.294 GiB |***************** |
[-23,359,999,000, -17,919,998,000) 9.753 GiB |************* |
[-17,919,998,000, -12,479,997,000) 15.131 GiB |********************|
[-12,479,997,000, -7,039,996,000) 0 B | |
[-7,039,996,000, -1,599,995,000) 7.506 GiB |********** |
[-1,599,995,000, 3,840,006,000) 6.127 GiB |********* |
[3,840,006,000, 9,280,007,000) 0 B | |
[9,280,007,000, 14,720,008,000) 136.000 KiB |* |
[14,720,008,000, 20,160,009,000) 40.000 KiB |* |
[20,160,009,000, 25,600,010,000) 11.188 GiB |*************** |
[25,600,010,000, 31,040,011,000) 4.000 KiB |* |
total size: 62.000 GiB
它找到了更多非零访问频率区域。区域数量仍然远高于 min_nr_regions，但已低于之前的设置。而且显然，分布似乎有点偏向热区域。
结论¶
通过以上实验性调优结果，我们可以得出结论，该理论和指南至少对这种工作负载是合理的，并且可以应用于类似情况。