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Elasticsearch 启动反复重启排查实录：从“内存不足”到“vm.max\_map\_count 过小”

news 2025/8/28 7:36:58

这是一篇按实际故障排查顺序整理的笔记，覆盖症状 → 定位 → 根因 → 解决 → 验证 → 最佳实践，同时给出 systemd 与 Docker 两套可复制命令及一键脚本。

一、环境信息（按现场日志复盘）

Elasticsearch：7.15.0（Docker 镜像，bundled JDK）
JVM：OpenJDK 16.0.2（日志显示 JVM arguments ... -Xms16062m -Xmx16062m）
内核 & 架构：Linux 4.14，aarch64
集群/节点：cluster.name=es-cluster，node.name=es2

可用内存概览（现场输出）：

free -htotal        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            47G         32G        3.6G        2.4G         11G        5.7G
Swap:            0B          0B          0B

关键报错 1（JVM 内存申请失败）：

There is insufficient memory for the Java Runtime Environment to continue.
Native memory allocation (mmap) failed to map 12884901888 bytes for committing reserved memory.
error='Not enough space' (errno=12)

关键报错 2（Bootstrap check 未通过）：

bootstrap check failure [1] of [1]: max virtual memory areas vm.max_map_count [65530] is too low,
increase to at least [262144]

二、问题现象

节点 es2 启动过程中反复退出重启。
初期日志显示 JVM 需一次性映射 ~12GB 内存 失败（errno=12），同时机器 无 swap；
随后日志显示通过一段初始化后 Bootstrap Checks 失败，因 vm.max_map_count 过小（65530 < 262144）。

三、快速结论

阶段一根因：JVM 初始堆或直接内存等配置偏大 + 无 swap/连续内存不足 → mmap 失败。
阶段二根因：系统参数 vm.max_map_count 低于 Elasticsearch 启动要求 → Bootstrap Checks 拦截 → 进程退出 → 容器/服务反复重启。

两个问题互相独立：先解决内存分配问题能让 ES 走到后续引导检查；再把内核参数调到位才能稳定起来。

四、定位思路与要点

1）从日志抓关键线索

看到 mmap failed ... 12884901888 bytes 与 errno=12 Not enough space，说明 不是磁盘空间，而是 无法获取足够大的连续虚拟内存；
配合 free -h 发现 Swap 为 0，物理内存还有余量但不连续，JVM 预触碰（-XX:+AlwaysPreTouch）+ G1 Region 分配需要较大连续空间；
再看 JVM 启动参数：-Xms16062m -Xmx16062m，堆初始即 15.7GB；在容器或内存紧张场景容易失败；
后续日志提示 vm.max_map_count 过小，属于 Elasticsearch 的强制启动检查。

2）为什么 `available` 还有 5.7G 也会失败？

JVM 需要一整块连续虚拟内存 来 commit 预留空间；
内存碎片化 + 无 swap 时，内核更难为大块映射腾挪空间；
Docker/K8s 限制（如 -m）若存在，也会导致映射失败。

五、解决方案（按顺序执行）

建议先确保 JVM 内存设置与宿主机/容器限制匹配，再处理 内核参数，最后统一验证。

方案 A：下调 JVM 堆/直接内存（首选快速解法）

1. systemd 部署

编辑 jvm.options（常见路径 /etc/elasticsearch/jvm.options 或安装目录下 config/jvm.options）：

# 将初始堆和最大堆设置为合理值，例如 4G（按物理内存的一半以内）
-Xms4g
-Xmx4g

经验：堆大小不超过物理内存的一半，并且不超过 30~31GB（超过大约 32GB 会失去 Compressed Oops，指针膨胀导致性能下降）。

重启服务：

systemctl restart elasticsearch

2. Docker 部署

使用环境变量覆盖 JVM：

# docker run 示例
docker run -d --name es \-e ES_JAVA_OPTS="-Xms4g -Xmx4g" \-p 9200:9200 -p 9300:9300 \elasticsearch:7.15.0

docker-compose：

environment:- ES_JAVA_OPTS=-Xms4g -Xmx4g

若使用了 -m/--memory 或 mem_limit 等容器内存限制，请确保 容器可用内存 > Xmx，通常至少预留 1~2GB 额外空间给非堆/直接内存/线程栈等。

方案 B：为宿主机添加 Swap（当确需较大堆或内存紧张时）

# 创建 16G 的 swap 文件（按需调整）
dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1G count=16
chmod 600 /swapfile
mkswap /swapfile
swapon /swapfile# 开机自启
echo '/swapfile none swap sw 0 0' >> /etc/fstab# 验证
free -h
swapon --show

性能敏感业务可适当调低 vm.swappiness（例如 1~10），避免频繁换页：

sysctl -w vm.swappiness=10
sed -i '$a vm.swappiness=10' /etc/sysctl.conf

方案 C：通过内核参数通过 Bootstrap Checks（必做）

ES 在绑定非本地地址时会开启 Bootstrap Checks，vm.max_map_count 必须 ≥ 262144。

1. systemd/物理机

# 临时生效（立即修复）
sysctl -w vm.max_map_count=262144# 永久生效（写入配置并加载）
echo 'vm.max_map_count=262144' >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p

2. Docker / docker-compose

宿主机先设置（容器内设置无效）：

sysctl -w vm.max_map_count=262144

docker-compose（可选补充，便于编排记录）：

sysctls:- vm.max_map_count=262144

重新创建或启动容器：

docker-compose down && docker-compose up -d
# 或
docker stop es && docker rm es
docker run -d --name es \--sysctl vm.max_map_count=262144 \-e ES_JAVA_OPTS="-Xms4g -Xmx4g" \-p 9200:9200 -p 9300:9300 \elasticsearch:7.15.0

六、验证与健康检查

# 1) 核心内核参数
sysctl vm.max_map_count
# 期望：vm.max_map_count = 262144# 2) 内存与 swap
free -h
swapon --show# 3) 容器资源限制（如使用 Docker）
docker inspect es | egrep -i 'Memory|NanoCpus'# 4) ES 进程与监听端口
ss -lntp | egrep '9200|9300'# 5) 集群健康（需启用 9200）
curl -s http://127.0.0.1:9200/_cluster/health?pretty# 6) 查看最近错误日志
# systemd:
journalctl -u elasticsearch -n 200 --no-pager
# Docker:
docker logs es --tail=200

七、最佳实践与避坑指南

合理的堆内存：Xms=Xmx，一般为物理内存的一半以内，上限 30~31GB。
预留额外内存：堆外（直接内存、页缓存、线程栈、Lucene 结构）也吃内存；容器限制需预留余量。
Swap 合理有益：线上不等于禁止 swap；适度 swap + 低 vm.swappiness 可以提升稳定性，避免突发 OOM。
vm.max_map_count 与映射：索引分段与 mmap 文件较多，262144 是官方最低建议，节点高并发场景可适当再高一些。

透明大页（THP）：延迟敏感可以考虑关闭以减少抖动：

echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
# 开机加入 rc.local 或 systemd unit

观察 GC 与段合并：定期检查 logs/gc.log 与 _cat/segments，及时做 ILM/索引生命周期管理，控制段数量与内存占用。

八、一键修复脚本

两套脚本仅对常见场景做“安全默认值”处理：设置 vm.max_map_count，若无 swap 则创建 8G，且将 JVM 堆调整为 4G（可按需修改）。

1）systemd 部署一键脚本

cat > /tmp/fix_es_systemd.sh <<'EOF'
#!/usr/bin/env bash
set -euo pipefail# === 1. 调整 vm.max_map_count ===
echo "[+] set vm.max_map_count=262144"
sysctl -w vm.max_map_count=262144 >/dev/null
if ! grep -q '^vm.max_map_count=262144' /etc/sysctl.conf 2>/dev/null; thenecho 'vm.max_map_count=262144' >> /etc/sysctl.conf
fi
sysctl -p >/dev/null# === 2. 若无 swap 则创建 8G swap ===
if [ "$(swapon --noheadings | wc -l)" -eq 0 ]; thenecho "[+] create 8G swap at /swapfile"dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1G count=8 status=progresschmod 600 /swapfilemkswap /swapfileswapon /swapfileif ! grep -q '^/swapfile' /etc/fstab; thenecho '/swapfile none swap sw 0 0' >> /etc/fstabfi
fi# === 3. 降低 vm.swappiness（可选） ===
if ! grep -q '^vm.swappiness=' /etc/sysctl.conf; thenecho 'vm.swappiness=10' >> /etc/sysctl.confsysctl -w vm.swappiness=10 >/dev/null
fi# === 4. 调整 JVM 堆（若>8g则改为4g） ===
JVM_OPTS_FILE="/etc/elasticsearch/jvm.options"
if [ -f "$JVM_OPTS_FILE" ]; thenXMX=$(grep -E '^\-Xmx' "$JVM_OPTS_FILE" | head -n1 | sed 's/[^0-9]//g' || true)if [ -n "$XMX" ] && [ "$XMX" -gt 8000 ]; thenecho "[+] tune heap to 4g in $JVM_OPTS_FILE"sed -ri 's/^(-Xms)(.*)$/\14g/' "$JVM_OPTS_FILE"sed -ri 's/^(-Xmx)(.*)$/\14g/' "$JVM_OPTS_FILE"fi
fi# === 5. 重启服务 ===
echo "[+] restart elasticsearch"
systemctl restart elasticsearch || true
sleep 2
systemctl --no-pager -l status elasticsearch || trueecho "[DONE]"
EOFchmod +x /tmp/fix_es_systemd.sh
bash /tmp/fix_es_systemd.sh

2）Docker 部署一键脚本（容器名假设为 `es`）

cat > /tmp/fix_es_docker.sh <<'EOF'
#!/usr/bin/env bash
set -euo pipefail# === 1. 宿主机内核参数 ===
echo "[+] set vm.max_map_count=262144"
sysctl -w vm.max_map_count=262144 >/dev/null
if ! grep -q '^vm.max_map_count=262144' /etc/sysctl.conf 2>/dev/null; thenecho 'vm.max_map_count=262144' >> /etc/sysctl.conf
fi
sysctl -p >/dev/null# === 2. 若无 swap 则创建 8G swap ===
if [ "$(swapon --noheadings | wc -l)" -eq 0 ]; thenecho "[+] create 8G swap at /swapfile"dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1G count=8 status=progresschmod 600 /swapfilemkswap /swapfileswapon /swapfileif ! grep -q '^/swapfile' /etc/fstab; thenecho '/swapfile none swap sw 0 0' >> /etc/fstabfi
fi# === 3. 重建容器，指定合理堆与 sysctl ===
CN=${1:-es}
if docker ps -a --format '{{.Names}}' | grep -qx "$CN"; thenecho "[+] recreate container: $CN"IMAGE=$(docker inspect -f '{{.Config.Image}}' "$CN")docker stop "$CN" || truedocker rm "$CN" || truedocker run -d --name "$CN" \--restart=always \--sysctl vm.max_map_count=262144 \-e ES_JAVA_OPTS="-Xms4g -Xmx4g" \-p 9200:9200 -p 9300:9300 \"$IMAGE"
elseecho "[i] container $CN not found, skip recreate"
fi# === 4. 健康检查 ===
sleep 5
docker logs "$CN" --tail=200 || trueecho "[DONE]"
EOFchmod +x /tmp/fix_es_docker.sh
bash /tmp/fix_es_docker.sh es

提示：如需保留原容器的数据与配置，请补充 -v 卷挂载参数与原容器一致；生产环境建议使用 docker-compose 管理。

九、最终结果

通过下调 JVM 堆或添加 swap，消除了 mmap 失败；
通过将 vm.max_map_count 提升到 262144，通过了 Bootstrap Checks；
节点 es2 正常启动，集群恢复服务。

十、附：快速自检清单（复制即用）

# 1) JVM 参数与堆大小
jcmd $(pgrep -f Elasticsearch | head -n1) VM.flags 2>/dev/null | head -n5 || true# 2) 内存 & swap
free -h && swapon --show# 3) 内核参数
sysctl vm.max_map_count# 4) 容器限制
[ -x "$(command -v docker)" ] && docker inspect es | egrep -i 'Memory|NanoCpus' || true# 5) ES 健康
curl -s http://127.0.0.1:9200/_cluster/health?pretty || true# 6) 最近错误
journalctl -u elasticsearch -n 200 --no-pager 2>/dev/null || docker logs es --tail=200 || true