上周對ES集群進行擴容，運維同學找了幾台物理機部署data node，結果發現新的data node比以前的data node性能差很多。同樣的data node配置，同樣的查詢量，測試結果：CPU低，load非常高，diskIO打滿。
最后通過對比系統配置，發現區別是新加入的物理機以前是跑MongoDB的，按官方建議關閉了透明大頁(THP)，而老機器的透明大頁是開啟的，遂把THP enable、重啟。果然data node性能恢復正常。以前讀到的ES相關文檔中似乎沒有涉及到THP的，不過在對THP有一定了解之后，就能夠弄明白為什么開啟THP會有助於提升data node性能了。
透明大頁顧名思義就是把大頁透明化，“透明”很好理解，我們在軟件設計中經常涉及到組件“透明化”，方便調用方使用。透明大頁就是對“標准大頁”的優化：方便使用和管理。所以，只要搞明白什么是標准大頁基本就夠了。
操作系統內存管理上每個頁是4kb，這是在計算機技術發展的初期定下來的，當時計算機的內存都比較小，到了今天，服務器內存動輒幾十G上百G，進程使用的內存也普遍幾G幾十G，某些使用場景中每頁大小4kb的不足就逐漸體現出來了。比如程序使用2M的內存，每頁4kb則需要512個頁，同時TLB(快表，就是所謂的高級緩存)中有512項。當需要加載到內存時，會產生512次缺頁中斷，當查詢的時候頁容易出現TLB Miss。如果每頁是2M，則只需要1次缺頁中斷以及更高的cache命中率，從而使用大頁相應的增大了內存的使用率。
不過也不是所有場景都適合開啟THP，MongoDB，Redis，OracleDB等數據庫方面的應用明確表明需要disable THP，因與本文無關不再展開。
再回來說說為什么ES對THP那么敏感。ES---准確的說是lucene---非常依賴內存，lucene用到內存的地方很多:Field Data, Term Dictionary，Posting List... ES官方也明確建議把機器一半的內存留給lucene。我們知道程序使用的是內存虛擬地址，虛擬內存在轉換成物理內存的時候需要查頁表，也需要查頁表的緩存TLB，這時就跟THP扯上關系了，開啟THP，單頁size大，需要的頁面個數就少，從而就減少了缺頁中斷，並提高了TLB命中率。這樣就能少查磁盤，降低磁盤IO，降低server load，從而提升ES查詢性能。