메모리 스왑이 Go 가비지 컬렉터를 40ms 멈추게 한다

핵심 요약

• 프로덕션에서 메모리 스파이크를 처리하려고 스왑을 활성화했을 때, Go 가비지 컬렉터의 일시 중지 시간이 크게 증가하는 문제를 발견했다.
• Go GC는 stop-the-world 일시 중지 중에 힙 외부의 메타데이터를 읽는데, 이 메타데이터가 스왑 디바이스에 옮겨지면 페이지 폴트가 발생한다.
• 실험 결과 메타데이터가 NVMe에 있을 때 최악의 경우 일시 중지 시간이 40ms에 달했고, 이는 중간값인 51μs의 800배이다.
• 40ms 중 39ms는 228건의 페이지 폴트로 인한 것이며, 커널이 스왑에서 페이지를 다시 읽어들이는 과정에서 발생했다.
• GC 일시 중지는 모든 goroutine과 프로세서를 멈추므로, I/O 결과를 처리하지 못하고 이벤트를 놓치는 문제가 생긴다.
• 메모리 스파이크 테스트에서 이런 오래된 일시 중지가 2~3회 발생했으며, 메시지 빌드 시간도 일반적인 3~5ms에서 NVMe에서 105ms, 네트워크 볼륨에서 903ms로 증가했다.
• Go 1.26의 Green Tea 가비지 컬렉터도 메타데이터 읽기 방식은 변하지 않아 이 문제는 여전히 존재한다.