【ITニュース解説】第247回　Docker上のMySQLでjemallocを使用してみる

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Docker上のMySQLでjemallocを使う方法を紹介。jemallocはメモリ管理を効率化するライブラリ。特にメモリ消費が多いMySQLで有効。設定は簡単で、環境変数を指定するだけ。性能改善に繋がり、MySQLの安定稼働に貢献する可能性がある。

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この記事では、DockerコンテナでMySQLを動かす際に、メモリ管理ライブラリであるjemallocを使用する方法について解説する。jemallocは、従来のメモリ管理ライブラリ（glibcのmallocなど）よりも、特にマルチスレッド環境下での性能が高いことで知られている。データベースのようにメモリを頻繁に確保・解放するアプリケーションでは、jemallocの導入によって性能向上が期待できる。 まず、jemallocの基本的な概念を理解しておこう。メモリ管理ライブラリは、プログラムが要求するメモリ領域をOSから確保し、プログラムに提供する役割を担う。プログラムが不要になったメモリ領域は、ライブラリを通してOSに返却される。この一連の処理を効率的に行うことが、メモリ管理ライブラリの重要な役割となる。jemallocは、メモリ割り当ての際の競合を減らすための工夫や、細かいメモリの断片化を抑制する機能などが盛り込まれており、高負荷な環境下で安定した性能を発揮しやすい。 DockerでMySQLを動かす場合、通常はMySQLの公式イメージを使用することが多い。このイメージは、デフォルトでglibcのmallocを使用している。jemallocを導入するためには、まずDockerfileを作成し、イメージをビルドする必要がある。 Dockerfileでは、ベースとなるMySQLのイメージを指定し、その上にjemallocをインストールする手順を記述する。例えば、UbuntuベースのMySQLイメージを使用する場合、Dockerfileは以下のようになる。 ```dockerfile FROM mysql:latest RUN apt-get update && apt-get install -y --no-install-recommends libjemalloc-dev ENV LD_PRELOAD=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libjemalloc.so.2 ``` `FROM mysql:latest`は、Docker Hubから最新のMySQLイメージをベースとすることを指定している。`RUN apt-get update`は、パッケージリストを更新し、`apt-get install -y --no-install-recommends libjemalloc-dev`は、jemallocの開発用パッケージをインストールするコマンドだ。`--no-install-recommends`オプションは、推奨パッケージのインストールを抑制し、イメージサイズを小さくする効果がある。 重要なのは、`ENV LD_PRELOAD=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libjemalloc.so.2`という行だ。`LD_PRELOAD`は、プログラムの起動時に特定の共有ライブラリを優先的にロードするための環境変数だ。ここにjemallocの共有ライブラリのパスを指定することで、MySQLが起動する際にglibcのmallocではなく、jemallocを使用するように設定できる。パスは、環境によって異なる場合があるので、インストール後に確認する必要がある。 Dockerfileを作成したら、`docker build`コマンドでイメージをビルドする。 ```bash docker build -t my-mysql . ``` `-t my-mysql`は、作成するイメージに`my-mysql`という名前を付けるオプションだ。`.`は、Dockerfileがあるディレクトリを指す。 イメージがビルドできたら、`docker run`コマンドでコンテナを起動する。 ```bash docker run -d -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=your_password my-mysql ``` `-d`は、コンテナをバックグラウンドで実行するオプション、`-p 3306:3306`は、ホストマシンの3306ポートをコンテナの3306ポートにフォワードするオプション、`-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=your_password`は、MySQLのrootユーザーのパスワードを設定するオプションだ。`my-mysql`は、先ほどビルドしたイメージの名前だ。 コンテナが起動したら、MySQLに接続して、jemallocが正常に動作しているかを確認する。これには、MySQLクライアントを使用する。 ```bash mysql -u root -p -h 127.0.0.1 ``` パスワードを聞かれるので、`MYSQL_ROOT_PASSWORD`で設定したパスワードを入力する。 MySQLに接続できたら、以下のコマンドを実行して、jemallocが使用されているかを確認する。 ```sql SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Malloc_library'; ``` このコマンドの結果が`jemalloc`であれば、jemallocが正常に動作していることが確認できる。もし結果が`system`など、jemalloc以外の場合は、`LD_PRELOAD`の設定などが間違っている可能性があるため、Dockerfileを見直す必要がある。 jemallocの導入は、MySQLの性能を向上させるための有効な手段の一つだが、必ずしも全ての場合に効果があるとは限らない。アプリケーションの特性やワークロードによっては、効果が薄い場合や、逆に性能が低下する場合もある。そのため、導入前に必ず性能テストを行い、効果を検証することが重要だ。性能テストには、sysbenchなどのツールを使用すると良い。sysbenchは、データベースの性能を評価するためのベンチマークツールで、様々なワークロードをシミュレートすることができる。 また、jemallocには、様々な設定オプションがある。これらのオプションを調整することで、より最適な性能を引き出すことができる可能性がある。例えば、`jemalloc.background_thread`オプションは、バックグラウンドでメモリの整理を行うスレッドの数を制御する。このオプションを調整することで、メモリの断片化を抑制し、性能を向上させることができる場合がある。ただし、設定オプションの調整は、専門的な知識が必要となるため、慎重に行う必要がある。公式ドキュメントなどを参考に、十分に理解した上で調整を行うように心がけよう。