第6章：计算机内存实战

Linux内存扩容，swap配置实战

swap 配置参数：swappiness

• 参数可以从 0 - 100 进行设置，默认值swappiness=60，表示内存使用率超过100 - 60 = 40%时开始使用交换分区。
• swappiness=0的时候表示最大限度使用物理内存，尽量不用 swap 空间，有些服务器厂商直接设置为 0：

• • 注意：把swappiness设置成 0 不会禁止 swap，是最大限度不用，不是一定不用，想要禁止，就不要开启 swap。

• swappiness=100的时候表示积极的使用 swap 分区，把内存上的数据及时的搬运到 swap 空间。
• 命令：

• • 查看：cat /proc/sys/vm/swappiness。
  • 临时修改：echo 10 > /proc/sys/vm/swappiness。
  • 永久调整：cat /etc/sysctl.conf 加上，vm.swappiness=10。

查看是否有开启 swap：free -m，如果没 0，则说明没开启。

Linux 支持两种类型的 Swap：Swap 分区和 Swap 文件（我们实战使用文件方式）。

命令：

• dd：用指定大小的块拷贝一个文件，并在拷贝的同时进行指定的转换，下面是参数：

• • if = 文件名：输入文件名，缺省为标准输入，即指定源文件。< if = input file >
  • of = 文件名：输出文件名，缺省为标准输出，即指定目的文件。< of = output file >
  • bs = bytes：同时设置读入 / 输出的块大小为 bytes 个字节。
  • count = blocks：仅拷贝 blocks 个块，块大小等于指定的字节数。

• 例子：

• • 增加 swap 分区文件大小（创建一个大小为 256M 的文件，256 * 1024kb = 262144）

dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1024 count=262144
#/dev/zero是一个输入设备，用它来初始化文件。

• • 把创建的文件变成 swap 文件

mkswap /swapfile

• • 启用这个 swap 文件

swapon /swapfile

• • （可选）编辑 /etc/fstab 文件，末行添加下面命令，每次开机时自动加载 swap 文件

vim /etc/fstab
/swapfile swap swap default 0 0

• • （可选）如果不需要了，可以也可以卸载

sudo swapoff /swapfile

• • （可选）查看 swap 文件位置

swapon -s

• • 查看

free -m

Linux的free命令

free 命令（宏观命令 mpstat \ vm）

• 显示 Linux 系统中空闲的、已用的物理内存、swap 内存 和 被内核使用的 buffer。
• 格式：free [参数]

参数	说明
-b	Byte 为单位显示内存使用情况
-k	KB 为单位显示内存使用情况
-m	MB 为单位显示内存使用情况
-g	GB 为单位显示内存使用情况
-h	自动化更好的可读性方式显示
-w	将 buffer 和 cache 拆分单独的两个列显示
-s <间隔秒数>	持续观察内存使用状况，比如每隔两秒显示一次 free -s 2
-t	显示内存总和列，比如 free -th

显示结果说明

数值	解释
total	总计物理内存 + Swap 的大小
used	已使用物理内存 + Swap 的大小
free	可用的物理内存 + Swap 的大小
shared	被共享使用的物理内存大小
buff/cache	磁盘的缓冲和缓存大小，buffers 是块设备做的缓冲大小，cached 是给文件做缓存大小
available	可以被程序使用的内存大小

疑虑点：有一个free列，还有一个available列，这二者到底有何区别？

• free是真正未被使用的物理内存数量。
• available是应用程序的角度看到的可用内存数量：

1. 1. Linux 为了提升读写性能，会消耗一部分内存资源缓存磁盘数据，就是buffer和cache。
   2. 没有足够的free内存可用，内核就会从buffer和cache中回收内存。

• 大概计算：

1. 1. available = free + buff/cache。
   2. total = used + free + buff/cache。

Linux的top命令详解

• top 命令（全拼 + 局部）

• • 能够实时显示系统中各个进程的资源占用状况，包括进程 ID、内存占用率、CPU 占用率等。
  • 格式是 top [参数]，按 1 后显示各个 CPU 明细情况。

[root@iZwz9eguu9udh3t4kruz8 ~]# top
# 任务队列信息，CPU 1 5 15分钟负载
top - 20:24:16 up 22 days,  3:04,  2 users,  load average: 0.19, 0.27, 0.23# 任务进程信息 total 总进程数, running运行着进程数, sleeping睡眠进程数, stopped停止进程数, zombie僵尸进程数
Tasks: 206 total,   1 running, 184 sleeping,  21 stopped,   0 zombie# us用户态占用cpu的百分比, sy内核态占用CPU的百分比, id —空闲CPU百分比
# wa等待IO占用CPU的百分比, hi硬中断（hardware IRQ）占用CPU的百分比, si软中断（software Interrupts）占用CPU百分比
%Cpu0  :  0.3 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.1 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu1  :  0.3 us,  0.0 sy,  0.0 ni, 99.7 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu2  :  0.0 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.7 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu3  :  0.3 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.3 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st# 内存状态 total物理内存总量, free空闲内存总量, used使用中的内存总量, buff/cache缓存的内存量
KiB Mem :  3782388 total,   126176 free,  2638680 used,  1017532 buff/cache# swap交换分区信息 total交换区总量, free空闲交换区总量, used使用的交换区总量, avail mem进程可用内存空间
KiB Swap:        0 total,        0 free,        0 used.   845604 avail Mem # 进程的状态信息 PID 进程Id, USER进程所有者, PR进程优先级  动态优先级；NI nice负值表示高优先级,静态优先级一般不变
# VIRT 进程使用的虚拟内存总量 VIRT=SWAP+RES, 申请过的内存没有真正分配的物理内存也会计算在内, 进程的虚拟内存往往比内存大得多
# RES 进程实际使用的、未被换出的物理内存大小, 即不包括Swap和共享内存, 单位kb
# %SHR 共享内存大小, 单位kb# S进程状态, D=不可中断的睡眠状态 R=运行 S=睡眠 T=停止 Z=僵尸进程；%CPU上次更新到现在的CPU时间占用百分比
# %MEM 进程使用的物理内存百分比；TIME+ 进程使用的CPU总时间, 单位1/100秒；COMMAND 进程名称（命令名/命令行）PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND                                                     4848 root      20   0 4032844 505308  10956 S  10.3 13.4 107:16.76 java                                                        9858 root      20   0 1053996 135216  13384 S   3.0  3.6 398:12.68 YDService                                                   9 root      20   0       0      0      0 S   0.7  0.0  43:19.53 rcu_sched                                                   1241 polkitd   20   0  154240   4732    764 S   0.7  0.1  66:55.08 redis-server                                                7308 root      20   0 1806540  20352   2540 S   0.7  0.5 416:41.24 barad_agent                                                 
23139 polkitd   20   0  133504   8292   1748 S   0.7  0.2   3:30.94 redis-server                                                
25204 root      20   0 1236448   6080   3132 S   0.7  0.2  10:37.04 containerd-shim                                             
25225 polkitd   20   0   55436   3828   1552 S   0.7  0.1  20:28.27 redis-server                                                4488 polkitd   20   0 2504208 370440   2376 S   0.3  9.8 116:03.67 mysqld                                                      5763 root      20   0 1578968  28692   4936 S   0.3  0.8  57:32.83 containerd                                                  
16228 polkitd   20   0 2866608 390852  14304 S   0.3 10.3   5:45.31 mysqld                                                      
32175 root      20   0 1236448   6896   3292 S   0.3  0.2  23:24.07 containerd-shim                                             
32197 polkitd   20   0 2769316 394148   3524 S   0.3 10.4  93:43.22 mysqld                                                      1 root      20   0   43768   3564   2028 S   0.0  0.1  10:38.98 systemd                                                     2 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.72 kthreadd