NUMA 与 HugePages 优化实践：DDR4 与 DDR5 服务器延迟与带宽调优

正确的 NUMA 亲和性与合理的 HugePages 策略，能显著降低跨节点内存访问的额外开销并提升稳定性。本文给出核查、绑定与压测方法，确保优化真实有效。

## 拓扑核查（可验证）

numactl --hardware          # 查看节点与内存分布
lscpu | grep -i numa        # 处理器与 NUMA 拓扑

关注：节点数量、每节点内存、CPU 映射关系与本地/远端访问延迟差异。

## 进程绑定与内存策略

同节点绑定示例：

numactl --cpunodebind=0 --membind=0 your_binary --arg1 --arg2

说明：

• `--cpunodebind` 固定 CPU 节点；`--membind` 固定内存分配在指定节点。
• 对数据库/缓存类服务，建议按实例分配到独立节点，降低跨节点访问。

## HugePages 配置（2MB/1GB）

显式分配（示例）：

sudo sysctl -w vm.nr_hugepages=4096     # 2MB 页，共约 8GB
echo 4096 | sudo tee /proc/sys/vm/nr_hugepages

透明大页（THP）状态：

cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
# 可能输出：[always] madvise never

建议：数据库与低延迟场景通常禁用 `always`，选择 `madvise` 或 `never`，并在应用层显式使用大页。

## 压测与观测

• 以 `stream`/`mbw`/自研基准测试内存带宽与延迟；在绑定与未绑定、HugePages 开/关的组合下对比。
• 采集进程级 CPU 与 RSS，并统计跨节点访问比例（如 `perf`/`numastat`）。

## 生产注意事项

• 与调度器协同：业务容器/服务在编排系统中标注 CPU/NUMA 亲和性，避免迁移导致跨节点访问激增。
• 与文件页/匿名页：大页配置会影响页缓存与匿名内存分配，需结合服务特性评估。
• 回归：变更后进行稳态压测与尾延迟观察，确保无退化。

## 结语

在 DDR4/DDR5 服务器上，NUMA 绑定与大页策略的合理组合能显著改善内存访问开销与稳定性。以命令与观测为依据迭代调整，方能确保优化真实可靠。