雲計算之路-阿里雲上-新發現：又一種與虛擬內存有關的CPU波動狀況

在雲上真是無奇不有，昨天偶然間發如今IIS的應用程序池回收設置中，僅僅設置了一下基於虛擬內存限制的回收，就引起了CPU有規律的波動。在這篇博文中，咱們將向你們彙報一下雲計算之路上的這個小發現。

在以前咱們使用阿里云云服務器（虛擬機）遇到一個左右爲難的狀況：

• 若是開啓虛擬內存頁面交換文件，會形成CPU佔用高，在高併發狀況下會引起CPU 100%、系統無響應的故障，詳見雲計算之路-阿里雲上：啓用Windows虛擬內存引起的CPU 100%故障。
• 若是關閉虛擬內存頁面交換文件，在某種因素引發的短期虛擬內存不夠用的狀況下，會形成Windows自動重啓，詳見雲計算之路-阿里雲上：禁用Windows虛擬內存引起的重啓。

當時經過增長物理內存（8G->16G）臨時解決了問題，但這不是長久之計，不只誰爲這個額外的成本買單是個問題（阿里雲的內存性價比原本就不高），並且即便16G內存也不能保證不會出現虛擬內存不夠用的狀況。

因而，咱們把焦點轉向瞭如何在8G內存的狀況下避開這個問題。咱們的應用程序所用的單個w3wp進程在訪問高峯期會消耗2G左右的內存，因爲設置了Web Garden使用了2個工做者進程，因此在訪問高峯期總共大約消耗5G左右的內存。這樣可能在瞬間大併發與GC回收的雙重條件下，會出現虛擬內存不夠用的狀況。針對這樣的狀況，咱們採起了兩個措施：

1. 取消Web Garden，只用1個w3wp。
2. 設置應用程序池回收策略，在w3wp進程消耗的內存達到必定值時，強制進行回收。

應用程序池回收策略設置見下圖：

從上圖能夠看出，回收策略就是當w3wp進程消耗的虛擬內存超過6G時，強制回收。

當咱們這樣設置後，在Windows性能監視器中發現了一個很奇怪的現象（當時w3wp只佔用500M不到的內存），見下圖：

CPU佔用過一下子就跳上去，並且跳動時會形成系統響應速度慢，打開頁面時都能感受到。

而只要咱們一取消應用程序池回收中的這個虛擬內存設置，CPU就當即恢復正常。

只要加上虛擬內存設置，CPU就又開始跳。

你說奇怪不奇怪，若是在阿里雲虛擬機中，虛擬內存的確與CPU佔用存在某種關聯，但如今僅僅是設置了虛擬內存限制，並無觸發這個限制。

咱們想到如今，惟一能有點說得通的猜測就是：設置了虛擬內存限制以後，IIS會按期檢查w3wp進程的虛擬內存佔用狀況，檢查時會調用虛擬內存相關的Win32 API，這個調用最終轉入虛擬機的底層實現（Xen）時出了問題，從而形成CPU波動。

聯想到啓用虛擬頁面交換文件也會形成CPU波動的狀況，咱們猜測阿里雲所用的Xen虛擬機在對Windows虛擬內存的虛擬化實現方面可能存在某種bug。