为什么尽管内存足够，我的 Amazon RDS 数据库实例仍在使用交换内存？

简短描述

当系统需要的内存多于分配的内存时，运行 Linux 的 Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) 实例会使用交换内存。有关详细信息，请参阅为 M1 和 C1 EC2 实例启用实例存储交换卷。由于大多数 RDS 数据库实例使用 Linux（SQL Server 除外），因此数据库可能会使用交换内存。

仅在页面正被访问时（例如在运行查询时），RDS 数据库实例才需要 RAM 中的页面。由先前运行的查询带入 RAM 的其他页面如果未使用，将会被刷新到交换空间。最佳做法是让操作系统 (OS) 交换旧页面，而不是强制操作系统将页面保留在内存中。这样可确保有足够的可用 RAM 用于未来的查询。

不会经常清除 Linux 使用的交换内存，因为清除使用的交换内存时，需要额外的开销来在需要时和重新加载页面时重新分配交换内存。因此，如果在 RDS 数据库实例上使用交换空间，即使仅使用过一次，SwapUsage 指标也不会恢复为零。当使用 Amazon RDS for Oracle 支持的 HugePages 和 Amazon RDS for PostgreSQL 上的 HugePages 时，也会使用交换内存。HugePages 大于 Linux 默认的两兆字节大小。

解决方法

要了解您的 RDS 数据库实例的交换内存使用行为，请首先根据应用程序工作负载检查数据库性能指标。检查 Amazon CloudWatch 指标 FreeableMemory 和 SwapUsage，以了解 RDS 数据库实例的总体内存使用模式。查看 SwapUsage 指标增加的同时，FreeableMemory 指标是否减少。这可以表明 RDS 数据库实例在内存方面面临压力。有关详细信息，请参阅如何对 Amazon RDS for MySQL 数据库中可用内存不足的问题进行故障排除？

如果有足够的可用内存，则使用交换内存应该不会影响 RDS 数据库实例的性能。如果可用内存始终较低，请将 RDS 数据库实例类更改为具有更多内存的较大实例类。

要监控交换内存，请启用增强监控，以最短一秒的时间间隔检查指标。增强监控会收集主机级别的统计数据，CloudWatch 会每 60 秒收集虚拟机监控程序级别的数据。增强监控可识别仅在一秒钟内发生的增加或减少，并显示各个进程使用的 CPU 和内存。有关详细信息，请参阅使用 CloudWatch 日志查看操作系统指标。

您还可以启用性能详情来识别在 RDS 数据库实例上消耗过多交换内存或内存的 SQL 事件和等待事件。性能详情将收集数据库级别的数据，并在性能详情控制面板中显示数据。使用性能详情可帮助您解决与数据库性能相关的问题。有关详细信息，请参阅在 Amazon RDS 上使用性能详情监控数据库负载。

Amazon RDS for MySQL

如果您的可用内存较低，请运行 SHOW FULL PROCESSLIST 来查看在数据库上运行的所有线程。有关详细信息，请参阅 MySQL 网站上的 SHOW PROCESSLIST statement。SHOW FULL PROCESSLIST 输出中的进程 ID 与增强监控显示的进程 ID 不匹配。要查看正确的进程 ID，请将与数据库关联的数据库参数组修改为 Performance_Schema 参数。这是一个静态参数，因此您必须重新启动 RDS 数据库实例。

**注意：**为避免停机，请在非流量高峰时间修改参数并重新启动数据库。

在内存达到所需使用量后，完成以下步骤：

1. 在“增强监控”页面中对进程 ID 进行排序，以查看 CPU 消耗最多的进程的 ID。
2. 以主用户身份运行以下查询：

   select * from performance_schema.threads where THREAD_OS_ID in (ID shown in the Enhanced Monitoring window)\G

   例如，如果 Thread_OS_Id 10374 和 1432 消耗了最多的内存，则运行以下查询：

   select * from performance_schema.threads where THREAD_OS_ID in (10374, 1432)\G

   有关详细信息，请参阅 MySQL 网站上的 The threads table。
3. 从此查询的输出中获取 PROCESSLIST_ID 列。此列为您提供了与 SHOW FULL PROCESSLIST 中的进程 ID 值相匹配的进程 ID。
4. 获取正确的进程 ID 后，将进程 ID 与查询进行映射。使用进程 ID 来确定导致内存和 CPU 使用率高的根本原因。

要查看操作系统进程，请使用增强监控。有关详细信息，请参阅在 RDS 控制台中查看操作系统指标。

Amazon RDS for PostgreSQL

要识别消耗大量内存的进程，请将增强监控进程列表中的进程 ID 映射到确切的查询。要标识该进程，请运行以下 pg_stat_activity 视图：

select * from pg_stat_activity where pid=(the PID of your process);

然后，调整查询使其使用较少的计算资源。

Amazon RDS for SQL Server

增强监控可识别消耗大量内存的特定线程 ID。线程 ID 就是 RDS for SQL Server 中的内核进程 ID (KPID)。

在 RDS for SQL Server 中，运行以下查询以获取与 KPID 对应的服务器进程 ID (SPID)：

select * from sys.sysprocesses where kpid = '<Value of Thread ID from Enhanced Monitoring>' ;

获取服务器进程 ID（例如 69）后，运行以下命令以查看 SPID 69 正在执行的操作：

dbcc inputbuffer(69)

Amazon RDS for Oracle

要识别消耗最多内存的进程，请使用增强监控中的操作系统进程 ID。然后，运行以下查询以获取会话的进程地址：

select ADDR from v$process where SPID=OS_PID;

要识别数据库中的会话，请使用进程地址运行以下查询：

select sid,serial#,username, status from v$session where PADDR='<ADDR from above query>';

启用增强监控后，比较 FreeMemory 和 FreeableMemory 指标。如果指标不同，则这可能表明缓存或非活动内存中使用了大量内存。这种内存使用可能会导致交换内存使用率过高。您可能需要清除缓存。有关如何清除缓存的详细信息，请参阅刷新缓冲区缓存。

**注意：**清除缓冲区缓存可能会对数据库性能产生负面影响。

相关信息

Amazon RDS 的监控工具