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续写这篇文章,已经过去一个半月了。直到现在,系统一直运行平稳。
先说说我接手这项工作的经历吧:该项目大部分是06年10月就部署在客户那边了,到07年3月份,WAS宕机问题实在无法忍受,我才加入进来,前半年有另外一位同事断断续续处理,但对问题一直都无可奈何,而且项目负责人也没有引起足够的重视。可想而知,最后付出的代价是非常惨重的。在这近半年的时间内,服务器宕机63次。每次宕机时,WAS的JVM会dump出一个heapdump.phd文件(heap快照),然后JVM就死掉了,当然,此时WAS也停止了响应。一般我们的做法是重启,最后是干脆AIX每天晚上定时重启。有时候一天还死多次。大家见上面第一幅图。这是我接手后,用IBM的分析工具得到的截图。对截图的分析,留给后面对应的部分吧。
服务器不稳定、宕机问题,拖延到最后,客户愤怒了,公司高层也害怕了,部门还专门成立了八人攻关组。当然了,我当时的压力也非常大,因为我是技术负责人,也就是实实在在干活、想主意的。
服务器诊断那段时间,从前到后,我们也是沿着一条线走下来,虽然最后发现很多路都走不通。现在就按这个思路,也就是时间先后一步步叙述吧。我想,大家如果也碰到类似应用服务器诊断,应该思路差不多。
术语说明:
IBM Websphere Application Server:WAS,WebSphere本身是一个平台,产品家族
OutOfMemoryError:OOM,内存泄漏,内存溢出
Gabage Collection:GC,自动垃圾回收
Content Management System:CMS,就是给新闻类门户网站编辑们用的系统
我们诊断大体上经历了以下几个阶段:
1、按Job调度线程池引起内存泄漏诊断:因为很多次OOM是发生在某个特定时候,譬如14:30、22:40左右。
2、按应用程序引起内存泄漏诊断:用JProfiler等工具探测:因为总是发生OOM。
3、分离WAS怀疑有OOM的应用:因为每个WAS应用太多,20来个,混一起没法定位。
4、用IBM官方heap、GC分析工具。以及和IBM技术支持联系。WAS、AIX参数优化。
5、隔离出WAS超级恶魔程序:一个CMS产品。
6、WAS、AIX参数优化、设置。
我们走到第5步时,才出现效果。计算一下,那时已经过去一个月了。服务器宕机、系统不稳定,在这个验收的时候,客户已经忍无可忍,以致后来的每一次行动都得胆战心惊得去做。
一、按Job调度线程池导致内存泄漏诊断
因为从我们WAS的日志(默认是native_stderr.log)来看,最近半年的宕机时间都有一个明显时间规律。见附件截图Job1-1.png。
我想,做过Java服务器性能调优的朋友,都知道在Web容器里面启线程池是个不太好的做法,因为Web容器本身有一个线程池,譬如Servlet线程池(Tomcat默认起25个),而自启的线程池很容易导致Servlet线程管理混乱,最终导致GC问题。我们的现象似乎和那很符合。如果我们沿着这个思路做下去,具体怎样实施呢?
我们的WAS上部署了20个左右的Web应用,譬如Lucene全文检索、B2B行业数据同步等,都是通过Quartz的Job调度做的,当然还有很多其它调度。当时,由我负责,通知相关负责人,将定时调度暂时去掉。观察了几天,后来发现问题依然存在,不过时间有点随机了。
不过,最后还是发现OOM不是由Job调度引起的。
也就是说,我们这个方案是失败的。而且,我们的很多想法都是臆测的,没有可靠的根据,也没有方向,再加上我是第一次处理这种问题,这导致后来查找问题的艰难。但是,仔细想想,我们又能拿什么做依据呢?出现OOM错误,我想大多数人想到的,除了JVM参数设置,就是内存泄漏。其实,OOM发生有很多种情况,在IBM、Sun、BEA等不同虚拟机上,因为GC机制不一样,所以原因一般都不同,容易定位难度也不一样。下文会谈到。
于是,我们干脆釜底抽薪分析问题吧:用JProfiler检测。
二、按应用程序导致内存泄漏诊断,JProfiler检测
如果遇到OOM问题,我想大家都会想到内存检测工具,现在最可靠的还是下面三种分析工具:Borland 的Optimizeit Suite,Quest的JProbe,ej-technologies的JProfiler。但面临三个问题:
1、三个都是商业产品,公司暂时没有买,必须自己下载,而且要找序列号。
2、工具必须支持AIX5.3+JDK1.42+WAS6.0,不是Windows平台。
3、工具必须在客户真实环境下部署,对客户的业务不能有冲击,也就是说部署测试工具前,必须做个大量测试,对工具非常熟练,遇到意外可以立即恢复现场。
Note:项目上线后,而不是测试或试运行阶段遇到此类问题,非常考验人;另外一个,就是性能和可伸缩性问题,很可能把整个项目给毁了。
当我决定要这么做后,就立即动手查阅这些工具的官方文档,用emule下载,最终都下载到了。试用后,最终选择了JProfiler4.03,比起其它工具,它界面美观、清晰、功能强大、集成度高(Heap,Memory,CPU,Thread都统一了)。另外,JProbe没有AIX版本,这也是放弃它的一个原因。
JVM的Profiler原理,都是通过JVM内置的的标准C语言Profiler 接口收集数据,然后通过Profiler工具的客户端展现。也就是说各厂商的Profiler工具,都有两个部分,一个部分是Profiler Agent,和JVM绑定,负责收集JVM内部数据,譬如方法调用次数、耗费时间等;另外一个部分就是Profiler front-end。通过Profiler工具的自定义local或remote协议传输到front-end,其实,我们最常用的JavaIDE的debug功能就是在此基础上的(JPDA)。(JProfiler的截图http://www.ej-technologies.com/p ... er/screenshots.html )。
下面是Sun官方文档:
JDK1.42及以前是JVM PI:http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/guide/jvmpi/jvmpi.html
JDK1.5是JVM TI:http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/guide/jvmti/jvmti.html
具体到JProfiler的配置上,专门针对JDK1.4和1.5的JVM配置差别很大。
我用的JProfiler是4.31版本,透露给大家一个万能序列号吧(这东西不太好找),对各版本应该都支持。深入了解Java,这类工具是不可少的:
Name: License for You
Lincese Code: A-G667#42616F-10kg1r134fq9m#2217
为了保证真实环境的检测成功,我做了大量的试验,譬如:
1、Windows系列的本地、远程测试。
2、AIX的远程测试。
3、Tomcat5.0、WebLogic8.14、WebSphere6.02,以及上述两种方式的组合测试,排列组合,场景不下10个。
当时也参阅了大量JVM文档,JProfiler官方几百页英文文档,辅助的JProbe对照。而且也制造过内存泄漏造成的OOM场景。
当然,要是在几个月前,在客户那边部署的测试环境时,就进行测试该多好啊。
在公司内部,我用JProfiler测试了我们当时部署的几个应用,没有发现内存泄漏,所以,我们最怀疑的是就是CMS系统。因为出问题的那个WAS上它占去了90%的负荷(我们有多台AIX、WAS服务器)。该CMS超级庞大,感觉著名的赛迪网就用它,当时该CMS厂商给我们部署都花了快一个月。所以再重新部署一套测试环境也挺困难。另外,CMS提供商不给lisence。现在测试,客户早就对我们恼火了,当然不怎么配合,这对我们工作的开展就有很大的挑战。
在大致可以确定万无一失的情况下,我们最终决定在客户的真实环境下测试。也就是让JProfiler的agent端直接在WAS的JVM里面启动(北京IDC),然后远程(大连)监控。
本来该模式在另外几个应用的测试都通过了(因为北京IDC那边好几台AIX服务器)。但一部署上,客户的一些编辑用CMS时就感觉超级慢,尽管我们用了JProfiler的最小负载模式。半个小时后,客户实在无法忍受,打电话过来,又把我们部长和经理训了一顿,还要写书面报告。我们被迫马山中止测试,恢复现场。
虽然JProfiler也支持客户那边的环境,但还是有bug,至少负载一高就有严重的性能问题,几乎导致系统挂起,这是我当时没有料到的。JProfiler一启动,WAS的启动时间就由原来的3分钟降到10分钟,而且系统响应明显变慢,我们具体的环境如下(排列组合恐怕不下20种):
1、AIX5.3,Power PC64位(不是32位)
2、WebSphere6.0
3、IBM JVM1.42
4、Remote 模式
我后来仔细读了一下JProfiler的changeLog,发现对上面的环境支持不够也很正常,因为官方在最近的4.3.x版本下陆续有对IBM JVM和Websphere6.0的features和bug fix:http://www.ej-technologies.com/download/jprofiler/changelog.html
进行到这一步,我忽然觉得无计可施了 ,此时已经过了三周。
上面的策略,我认为是很正统的处理方法。谁怪我们当初项目上线时没有进行充分的测试呢?其实,这类测试没做也正常,OOM这类问题谁都无法预测。
到这个时候,我想肯定有人会问我?你知道导致JVM的OOM有几种情况吗?在当时,我想到了以下五种:
1、JVM的heap最小、最大值没有设,或不合理。
2、JVM的maxPermSize没有设置(这个IBM的JVM没有,一设置JVM就起不来)。
对于Sun和BEA的JVM,以上两种参数设置,可以排除90%以上的非程序内存溢出导致的OOM。
3、程序内存泄漏
4、有的JVM,当在80%的CPU时间内,不能GC出2%的heap时,也发生OOM(IBM的JVM就是,但我没有验证)
5、JVM本身内存泄漏(JVM有bug不是不可能)
现在的难题是,如果是那个可怕的CMS程序本身有内存溢出,在产品环境下,我们怎么去验证?我们自己开发的10来个web应用,测试并不是很难,在公司测试都可以。但是,我现在最想解决的,就是CMS测试的问题。而且,在我们那种环境下,该CMS产品供应商并没有透露成功案例。
其实,最后发现,并不是内存泄漏造成的,因为我们的heap走势都很平稳。纳闷的是,有1000M的heap,每次在heap只被占用400来M时就发生OOM,没有任何预兆。大家猜猜,会是什么原因 ?这个问题我到后面相关章节再说吧。
既然我们所有的矛头都指向那个可怕的CMS系统,现在就是考虑隔离的问题。如果我们验证这个问题是CMS造成的,那么大部分责任就应该由CMS厂商承担 。
既然CMS我们不敢移(费劲,而且客户在正式用),那我就移我们开发的10来个web系统吧。 |
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