当宿主机 I/O 阻塞导致 STW 时间过长时

引言

随着现代应用程序的复杂性不断增加，应用程序性能问题变得越来越难以诊断和解决。特别是，当这些问题与基础设施交互时，例如与宿主机操作系统的交互时，情况更是如此。在本文中，我们将探讨一种特定的性能问题，其中宿主机 I/O 阻塞导致 JVM 出现停止世界（STW）时间过长，并了解如何诊断和解决此问题。

问题

最近，我们的团队遇到了一个问题，用户报告了一个生产应用程序的某个时间范围内的接口响应时间较慢。通过使用应用程序性能监控 (APM) 工具，我们能够确定问题出在批量接口上，该接口在某些情况下响应时间过长。排除了接口本身的问题后，我们开始考虑机器的 CPU 和 JVM 可能会出现问题。

调查

为了调查问题，我们收集了以下数据：

• 系统指标： 我们收集了 CPU 利用率、内存使用情况和磁盘 I/O 等系统指标。
• JVM 指标： 我们收集了 JVM 内存使用情况、线程活动和垃圾收集指标。
• 应用程序日志： 我们检查了应用程序日志以查找任何异常或错误消息。

通过分析这些数据，我们发现了一个有趣的模式。在接口响应时间较慢期间，宿主机磁盘 I/O 利用率极高。这表明宿主机 I/O 可能是导致问题的原因。

诊断

为了诊断问题，我们使用了以下技术：

• iotop： 这是一个 Linux 实用程序，它可以显示哪个进程正在使用磁盘 I/O。
• strace： 这是一个 Linux 实用程序，它可以跟踪系统调用。

使用这些工具，我们能够确定导致 I/O 阻塞的特定进程。在我们的案例中，这是一个运行在宿主机上的防病毒程序。

解决方案

解决问题的关键在于优化防病毒程序的配置。我们采取了以下步骤：

• 调整扫描频率： 我们将防病毒程序的扫描频率从每小时一次降低到每天一次。
• 排除目录： 我们将应用程序目录从防病毒程序的扫描中排除。
• 升级防病毒软件： 我们安装了防病毒软件的最新版本，其中包含了一些性能改进。

结果

通过实施这些优化措施，我们能够将宿主机 I/O 阻塞的影响降至最低。这导致 JVM STW 时间显著减少，并且接口响应时间大幅改善。

总结

宿主机 I/O 阻塞可能导致严重的应用程序性能问题，例如 JVM STW 时间过长。通过仔细调查和诊断，我们可以确定导致问题的根本原因并实施解决方案。在我们的案例中，优化防病毒程序的配置可以显著改善应用程序性能。通过了解潜在的性能影响，开发人员和运维工程师可以主动识别和解决此类问题，确保应用程序的最佳性能和可用性。