余談：cluster

node.js には cluster というのがあります。これは node.js を複数プロセスで動かすための仕組みなんですが、これの woker プロセス側の listen() は master プロセスと ipc してうまいことやるみたいな感じのようです。

稼働率の低い複数のサービスを1つのプロセスにまとめる

このサーバ上で動いているサービスがいくつかあるのですが、実際のところどれも殆どアクセスはありません。一番アクセスされていてこの日記システムぐらいです。

それらのサービスをそれぞれ別プロセスで起動させておくと、たいへん無駄なので、できるだけプロセス自体を同居させています。

builder {
    mount 'http://lowreal.net' => do {
        my $guard = cwd_guard("lowreal.net/");
        Plack::Util::load_psgi("script/app.psgi")
    };
    mount 'http://env.lowreal.net' => do {
        my $guard = cwd_guard("env.lowreal.net/");
        Plack::Util::load_psgi("script/app.psgi")
    };
};

メモリリークや Copy on Write が発生したプロセスを捨てる

上記のまとめた psgi アプリケーションを start_server と plackup 経由で起動しています。

start_server 用には以下のような環境変数を設定しています

export KILL_OLD_DELAY=15
export ENABLE_AUTO_RESTART=1
export AUTO_RESTART_INTERVAL=3600

exec setuidgid cho45 \
        $PERL/bin/start_server --path=/tmp/backend.sock --port=5001 -- $PERL/bin/plackup -p 5001 -s Starlet\
        --max-workers=5 \
        --max-reqs-per-child=500 \
        -a backend.psgi

ENABLE_AUTO_RESTART によって、時間経過で自動的にプロセス全体を再起動しています。再起動間隔は AUTO_RESTART_INTERVAL に決まり、この場合1時間ごとになっています。

KILL_OLD_DELAY には新プロセスが起動して、リクエストが受けつけられるようになるまでにかかる時間を余裕をもって指定します。これを指定しないと、プロセス再起動がかかるたびに、モジュールなどのロードが終わるまでの数秒アクセス不能時間ができるので、特に ENABLE_AUTO_RESTART する場合は必須そうです。

これで、もしメモリリークしていても1時間以内に綺麗になることが保証されるとともに、fork した worker プロセスが働いて Copy on Write が起こってプライベートメモリ量が増えたとしても、1時間以内に fork しなおしになるため、共有メモリ量が一定より高い状態を保つことができます。

余談：プライベートメモリ使用量を観測する

Linux のプロセスが Copy on Write で共有しているメモリのサイズを調べる - naoyaのはてなダイアリー にある shared_memory_size.pl が便利でした。共有メモリの割合を表示してくれるのでわかりやすいです。

Starlet のプロセス名をわかりやすくしたかったのも、このスクリプト実行時に指定しやすくするためでした。

こんな感じで使っています。

shared-memory-size.pl `pgrep -f /srv/www/backend.psgi`
PID     RSS     SHARED
29583   55460   47792 (86%)
29584   55760   44688 (80%)
29585   65224   41396 (63%)
29586   56280   44704 (79%)
29587   55352   44660 (80%)
29588   58908   46748 (79%)

起動してすこし経ったあとの状態です。起動直後は90%以上ですが、プロセスが動くごとに少しずつ共有割合が減っていきます。自分の環境で、観測したうちだと60%ぐらいまで下がるようです。

ps -c で見るメモリ使用量には共有分が考慮されていないので、実際の物理メモリ使用量よりもかなり大きく出ます。仮に1プロセスあたり70MBぐらいメモリを消費していても、うち40MBぐらいが共有であることを考えると、worker プロセス1つあたり30MB、5プロセスで150MB程度の物理メモリ消費量になります。

余談：この日記の構造

このサイトは「日記」なので、日付単位でエントリがまとめられています。「ブログ」の表示に慣れていると違和感があるかもしれませんが、以下のような違いがあります。

• ブログは全エントリを通して新しい順に並ぶ
• 日記は日付単位で新しい順に並び、日付内では古い順に並ぶ

ちょうど、紙に日記を書くときのように、1日の中では連続し、1日単位では独立しているというイメージです。

この挙動は正直初見ではわかりにくいと思うのですが、過去分は1日単位で上から下へ書かれる前提で複数のエントリを構成しているケースがあって、変えるに変えれません。

app.psgi で $0 で設定すれば良いかと思ったが

app.psgi で $0 設定したらとりあえずいいだろ、と思ってやってみましたが、どうも上手くいきません。app.psgi 内で $0 を warn してみるとそもそも plackup になってもいません。

調べてみると、Plack::Util::load_psgi で使っている _load_sandbox 内で local $0 をしてから app.psgi を do しており、ロード後に元のプロセス名に戻ってしまうようです。

ということで、単純に app.psgi で $0 を書きかえても plackup を使っている場合書きかわりません

Starlet 用のハックを入れる

なんかうまい方法がなさそうなので以下のようなクソハックを app.psgi に入れました。

{
    ### set process name for Starlet

    use Parallel::Prefork;
    my $name = $0; 
    my $orig_new = \&Parallel::Prefork::new;
    no warnings 'redefine';
    *Parallel::Prefork::new = sub {
        my ($class, $opts) = @_; 
        $opts->{before_fork} = sub {
            $0 = "$name (worker)"
        };  
        $opts->{after_fork} = sub {
            $0 = "$name (master)"
        };  
        $orig_new->($class, $opts);
    };  
};

Starlet は Parallel::Prefork を使っているので、前もって use して new を書きかえて before_fork / after_fork を設定します。

before_fork / after_fork は Parallel::Prefork の機能でセットできるフックポイントですfork 前に worker プロセス用の $0 を設定して、fork 後に $0 を master 用の値に変えています。なのでタイミングによっては master プロセスも一瞬 worker 表示になります。

app.psgi ロード時のコンテキストでは $0 には .psgi のファイル名が入っています。これは上記の Plack::Util::_load_sandbox で設定されたものです。ということで、ロード時のコンテキストの$0を保存しておいて、後の $0 の設定に使っています。

app.psgi が Starlet 専用みたいになってキモいですが、Parallel::Prefork をロードする以上の害はとりあえずないのと、自分の場合は開発中に Standalone で動かす以外は Starlet を使うことにしているので問題ありません。

これで以下のようになりました。

cho45     4699  0.0  0.5 185432  5332 ?        S    May11   0:00 /home/cho45/project/COQSO/script/app.psgi (master)
cho45     4700  0.0  2.4 296604 25168 ?        S    May11   0:09 /home/cho45/project/COQSO/script/app.psgi (worker)
cho45     4701  0.0  2.5 296820 26468 ?        S    May11   0:11 /home/cho45/project/COQSO/script/app.psgi (worker)
cho45     4702  0.0  1.8 302304 19136 ?        S    May11   0:11 /home/cho45/project/COQSO/script/app.psgi (worker)

ファイルシステムキャッシュで困っていたこと

• なんか遅い
• キャッシュ無効化の処理のためにキャッシュを生成元とキャッシュのキーをキャッシュ内に格納したいが、アトミックにやるうまい方法がなかった

SQLite 選択

Redis とかを立てるのが機能的には便利そうだけど、リソース的にあんまりサーバプロセスを増やしたくはないので、SQLite とした。

CREATE TABLE cache (
	`cache_key` TEXT NOT NULL PRIMARY KEY,
	`content` BLOB NOT NULL
);

CREATE TABLE cache_relation (
	`id` INTEGER PRIMARY KEY,
	`cache_key` TEXT NOT NULL,
	`source_id` TEXT NOT NULL
);
CREATE INDEX cache_relation_index_cache_key ON cache_relation (`cache_key`);
CREATE INDEX cache_relation_index_source_id ON cache_relation (`source_id`);

CREATE TRIGGER on_cache_deleted AFTER DELETE ON cache BEGIN
	DELETE FROM cache_relation WHERE cache_key = old.cache_key;
END;

CREATE TRIGGER on_cache_related_deleted AFTER DELETE ON cache_relation BEGIN
	DELETE FROM cache WHERE cache_key = old.cache_key;
END;

こんな感じでキャッシュ本体 (cacheテーブル)と、そのキャッシュを生成するのに使ったもののid(文字列)のリスト(cache_relationテーブル)を持って、お互いにトリガーで消しあうようにしておく。

こうしておくと、通常のキャッシュキーによる追加・削除だけではなくて、生成元が更新された時に関連するキャッシュをまとめて消せる。

なお、キャッシュ用のDBファイルは元データと分けた。というのも、元データのDBは毎日バックアップとしてGmailに送りつけているので、キャッシュを含めたくなかったから。