Linux VPS主机设置swap分区以及内存分配控制优化swappiness配置
Linux系统一般都需要配置一点swap分区,桌面配置多一点,服务器配置少一点。而对于swap分区的具体使用细节,由一个叫swappiness参数来控制。 如果内存够大,那么这个时候应该让 linux 不必太多的使用swap分区, 可以通过修改swappiness的数值。
当swappiness为0的时候表示最大限度使用物理内存,然后才是 swap空间,当swappines为100的时候,则表示积极的使用swap分区,并且把内存上的数据及时的搬运到swap空间里面。在CentOS、Red Hat、ubuntu等系统中,swappiness的默认值都为60。
如果Linux服务器的内存很小,那么可以不用更改这个值,因为毕竟考虑到内存不够用而去借用swap的情况。而相对于很多服务器来说,目前还是建议设置在值为25以下,如果超过了8G内存,而且目前内存使用量还有剩余的话,建议直接将swappiness改成0,这样可以最大限度的使用物理内存,减少硬盘的负载,同时加快速度。
这篇文章就来分享一下如何给自己的Linux VPS主机设置Swap交换分区,以及如何优化Linux内存和Swap分区的分配关系,更多的关于服务器性能优化的文章,请看(关于挖站否的优化必得,这里有汇总:网站与服务器优化方法总结):
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一、VPS设置swap空间
1.1 swap要多大?
综合网上的相关资料,一般来说2GB的内存的VPS至少要2GB的Swap空间, 相关的参考如下:
物理内存 交换分区(SWAP) <= 4G 至少4G 4~16G 至少8G 16G~64G 至少16G 64G~256G 至少32G
1.2 创建swap分区
Linux VPS主机设置swap空间的基本命令如下:
#查看swap分区的大小 free -h #删除所有SWAP分区 swapoff -a #创建swap分区的文件,其中bs是每块的大小,count是块的数量,bs*count,就是swap文件的大小了,这里就是1M*2048=2G dd if=/dev/zero of=/root/swapfile bs=1M count=2048 #格式化交换分区文件: mkswap /root/swapfile #启用swap分区文件: swapon /root/swapfile #添加开机启动,修改 /etc/fstab 这个文件,添加或者修改这一行: /root/swapfile swap swap defaults 0 0 #适用于redhat或centos系统 /root/swapfile none swap sw 0 0 #适用于Ubuntu系统 #或者直接执行以下命令写入/etc/fstab echo "/root/swapfile swap swap defaults 0 0" >>/etc/fstab #适用于redhat或centos系统 echo "/root/swapfile none swap sw 0 0" >>/etc/fstab #适用于Ubuntu系统
二、Linux真实使用内存
Linux的内存管理机制与Windows有所不同,linux系统中,是进程优先使用内存,而不是磁盘,这样会加快读取速度。当有新的进程启动时,再从内存中开辟出一定空间,为新的进程所用。即使进程退出,也不会立刻从内存中清理掉,这样可以加快下次启动进程的速度,所以内存一直是使用率很高的。那么如何查看Linux真实使用内存?
2.1 命令查看
执行命令:free -h
可以查看Linux VPS主机的内存使用情况:
root@localhost:~# free -h total used free shared buff/cache available Mem: 2.0G 1.3G 382M 106M 280M 416M Swap: 2.7G 146M 2.5G
Linux VPS主机真实内存占用到底是多少呢?用 free 指令查看一下输出,用 used 减去 buffer 和 cache,才是你运行中的程序所占用的空间。
如上面的例子:使用了4G的内存,3.7G被占用,但是buuffer和cached部分作为缓存,可以使用命中率的方式提高使用效率,而且这部分缓存是根据指令随时可以释放的,我们可以认为这部分内存没有实际被使用,也可以认为它是空闲的,即真实内存=1.3G-0.28G
因此查看目前进程正在实际被使用的内存,是used-(buffers+cache),也可以认为如果swap没有大量使用,mem还是够用的,只有mem被当前进程实际占用完(没有了buffers和cache),才会使用到swap的。
2.2 工具查看
在Linux系统监控命令整理汇总一文中我们分享了htop这个高级监控命令,它和top命令十分相似,但是它具有更丰富的特性,例如用户可以友好地管理进程,快捷键,垂直和水平方式显示进程等等。其中内存一栏绿色的就表示是真实的占用内存了。
我们也可以使用PHP探针来查看Linux主机真实使用内存,例如免费开源PHP探针x-prober。
三、Linux内存分配控制
3.1 swappiness参数
swappiness是Linux的一个内核参数,控制系统在进行swap时,内存使用的相对权重。swappiness参数值可设置范围在0到100之间。 此参数值越低,就会让Linux系统尽量少用swap分区,多用内存;参数值越高就是反过来,使内核更多的去使用swap空间。
Ubuntu系统swappiness默认值为60,表示的含义可以这样来理解,当剩余物理内存低于40%(40=100-60)时,开始使用swap分区。CentOS系统此参数的默认值是30。设置为100可能会影响整体性能,如果内存充足,就可以将这个值设置很低,甚至为0,以避免系统进行swap而影响性能。
3.2 swappiness=0 ?
我们都知道,Linux的进程使用的内存分为2种:
1.file-backed pages(有文件背景的页面,比如代码段、比如read/write方法读写的文件、比如mmap读写的文件,它们有对应的硬盘文件,因此如果要交换,可以直接和硬盘对应的文件进行交换;比如读取一个文件,没有关闭,也没有修改,交换时,就可以将这个文件直接放回硬盘,代码处理其实就是删除这部分内容,只保留一个索引,让系统知道这个文件还处于打开状态,只是它的内容不在内存,还在硬盘上),此部分页面叫做page cache;
2.anonymous pages(匿名页,如stack,heap,CoW后的数据段等;他们没有对应的硬盘文件,因此如果要交换,只能交换到swap分区),此部分页面,如果系统内存不充分,可以被swap到swapfile或者硬盘的swap分区。
因此,Linux在进行内存回收(memory reclaim)的时候,实际上可以从1类和2类这两种页面里面进行回收,而swappiness值就决定了回收这2类页面的优先级。swappiness越大,越倾向于回收匿名页;swappiness越小,越倾向于回收file-backed的页面。当然,它们的回收方法都是一样的LRU算法。
在Linux的早期版本(2012年以前的版本,kernel 3.5-rc1),哪怕swappiness被设置为0,其实匿名页仍然有被交换出去的机会。2012年开始,这个细节有了变化。https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?id=fe35004fbf9eaf67482b074a2e032abb9c89b1dd
如果swappiness=0,除非系统的内存过小(nr_free + nr_filebacked < high watermark)这种恶劣情况发生,都只是考虑交换file-backed的pages,就不会考虑交换匿名页了。
于是现在的swappiness如果等于0的话,意味着哪怕匿名页占据的内存很大,哪怕swap分区还有很多的剩余空间,除非恶劣情况发生,都不会交换匿名页,因此这可能造成更大的OOM(Out Of Memory)压力。不像以前,平时会一直兼顾着回收page cache和匿名页。所以,现在如果想将swappiness设置为0,那是要好好想想的了。
3.3 swappiness设置
如何查看系统当前的swappiness值?命令如下(数值为60,表示你的内存在使用到100-60=40%的时候,就开始出现有Swap交换分区的使用):
cat /proc/sys/vm/swappiness #60
如何配置swappiness值?使用以下命令可以设置swappiness值:
#临时性修改: sudo sysctl vm.swappiness=10 #永久性修改: #在/etc/sysctl.conf 文件里添加如下参数: vm.swappiness=10 #然后重启系统
四、总结
对于Linux,无论是多大内存,还是要设立Swap交换分区,这样特别有利于在内存耗尽时及时启用Swap空间。我们经常看到Linux的内存占用达到90%以上,这是因为Linux的内存管理机制与Windows有所不同,实际使用内存还是比较小的。
一般来说swappiness设置在10-20之间,这个需要根据你自己的网站的业务需要。例如想要尽量保持稳定的话,可以把swappiness的数值调高,想要加快读取速度可以把swappiness设置得低一些,不建议把swappiness设置为0,容易造成进程崩溃。
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昨天百度了好久,要解决swap占用高的问题,都没看到这页文章,搜索的结果大部分是CSDN的文章