合理設置Linux的swap分區

 什麼是Swap?

  Swap,即交換區,除了安裝Linux的時候,有多少人關心過它呢?其實,Swap的調整對Linux服務器,特別是Web服務器的性能至關重要。通過調整Swap,有時可以越過系統性能瓶頸,節省系統升級費用。

  Swap的原理是一個較複雜的問題,需要大量的篇幅來說明。在這裏只作簡單的介紹,在以後的文章中將和大家詳細討論Swap實現的細節。

  衆所周知,現代操作系統都實現了“虛擬內存”這一技術,不但在功能上突破了物理內存的限制,使程序可以操縱大於實際物理內存的空間,更重要的是,“虛擬內存”是隔離每個進程的安全保護網,使每個進程都不受其它程序的干擾。

  Swap空間的作用可簡單描述爲:當系統的物理內存不夠用的時候,就需要將物理內存中的一部分空間釋放出來,以供當前運行的程序使用。那些被釋放的空間可能來自一些很長時間沒有什麼操作的程序,這些被釋放的空間被臨時保存到Swap空間中,等到那些程序要運行時,再從Swap中恢復保存的數據到內存中。這樣,系統總是在物理內存不夠時,才進行Swap交換。

  計算機用戶會經常遇這種現象。例如,在使用Windows系統時,可以同時運行多個程序,當你切換到一個很長時間沒有理會的程序時,會聽到硬盤“嘩嘩”直響。這是因爲這個程序的內存被那些頻繁運行的程序給“偷走”了,放到了Swap區中。因此,一旦此程序被放置到前端,它就會從Swap區取回自己的數據,將其放進內存,然後接着運行。

  需要說明一點,並不是所有從物理內存中交換出來的數據都會被放到Swap中(如果這樣的話,Swap就會不堪重負),有相當一部分數據被直接交換到文件系統。例如,有的程序會打開一些文件,對文件進行讀寫(其實每個程序都至少要打開一個文件,那就是運行程序本身),當需要將這些程序的內存空間交換出去時,就沒有必要將文件部分的數據放到Swap空間中了,而可以直接將其放到文件裏去。如果是讀文件操作,那麼內存數據被直接釋放,不需要交換出來,因爲下次需要時,可直接從文件系統恢復;如果是寫文件,只需要將變化的數據保存到文件中,以便恢復。但是那些用malloc和new函數生成的對象的數據則不同,它們需要Swap空間,因爲它們在文件系統中沒有相應的“儲備”文件,因此被稱作“匿名”(Anonymous)內存數據。這類數據還包括堆棧中的一些狀態和變量數據等。所以說,Swap空間是“匿名”數據的交換空間。

  如何設置Swap分區大小

  我記得曾經有人對Swap分區大小的設置這樣評論過:“只要不怕浪費硬盤的話越大越好,因爲linux內核在物理內存完全用完之前不會去動swap”

  不過根據我的經驗,可能不是這樣喔!太大的 swap 空間會造成 kernel 以爲有巨大的內存空間而毫不節制的想要把數據捉進內存中,從而導致 kernel 一直在做 memory swap,連帶拖慢系統響應時間。

  老實說,1G RAM 如果不跑 p2p 之類的東西,那設個 256MB 就夠用了;有 2G 的話連設都不要設。

  另外如果說真的因爲某一軟件確實需要巨大內存空間才能運作的話,那只好在 swap 上動手腳,但爲了效能最好分散在多個實體硬盤上(等於類似 raid 效果)!

  其實如何設置Swap分區的大小是最能檢查一個Linux系統管理員的水平的測試,Swap到底該如何設置呢?我是這樣認爲的:首先我們需要了解這臺服務器都要運行哪些程序、他們各自佔用的內存大小爲多少,經過確切的檢查後,Swap分區的大小可以這樣確定:

 ( 內存大小 + Swap分區大小 ) * 80%或70% = 程序需要佔用總內存數

  Swap分區在程序測試期間也有很大的用途,例如管理員能夠通過Swap分區的使用狀況,監測系統內存是否出現泄露,同時對Web項目等應用也可以提供一個比較好的流量峯值緩衝作用。一個Linux系統管理員要能夠通過監測Swap分區的使用情況,對系統、程序有一個合理的評價。

  系統性能監視,Swap空間的分配固然很重要,而系統運行時的性能監控卻更加有價值。通過性能監視工具,可以檢查系統的各項性能指標,找到系統性能的瓶頸。本文只介紹一下在Solaris下和Swap相關的一些命令和用途。

  最常用的是Vmstat命令(在大多數Unix平臺下都有這樣一些命令),此命令可以查看大多數性能指標。

  例如:

  # vmstat 3

  procs memory swap io system cpu

  r b w swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id

  0 0 0 0 93880 3304 19372 0 0 10 2 131 10 0 0 99

  0 0 0 0 93880 3304 19372 0 0 0 0 109 8 0 0 100

  0 0 0 0 93880 3304 19372 0 0 0 0 112 6 0 0 100

  …………

  命令說明:

  vmstat 後面的參數指定了性能指標捕獲的時間間隔。3表示每三秒鐘捕獲一次。第一行數據不用看,沒有價值,它僅反映開機以來的平均性能。從第二行開始,反映每三秒鐘之內的系統性能指標。這些性能指標中和Swap有關的包括以下幾項:

  procs下的w

  它表示當前(三秒鐘之內)需要釋放內存、交換出去的進程數量。

  memory下的swpd

  它表示使用的Swap空間的大小。

  Swap下的si,so

  si表示當前(三秒鐘之內)每秒交換回內存(Swap in)的總量,單位爲kbytes;so表示當前(三秒鐘之內)每秒交換出內存(Swap out)的總量,單位爲kbytes。

  以上的指標數量越大,表示系統越忙。這些指標所表現的系統繁忙程度,與系統具體的配置有關。系統管理員應該在平時系統正常運行時,記下這些指標的數值,在系統發生問題的時候,再進行比較,就會很快發現問題,並制定本系統正常運行的標準指標值,以供性能監控使用。

  另外,使用Swapon-s也能簡單地查看當前Swap資源的使用情況。例如:

  # swapon -s

  Filename Type Size Used Priority

  /dev/hda9 partition 361420 0 3

  能夠方便地看出Swap空間的已用和未用資源的大小。

  應該使Swap負載保持在30%以下,這樣才能保證系統的良好性能。

  有關Swap操作的系統命令

  增加Swap空間,分以下幾步:

  1)成爲超級用戶

  $su - root

  2)創建Swap文件

  # dd if=/dev/zero of=swapfile bs=1024 count=65536

創建一個有連續空間的交換文件。

 

Hadoop_ubuntu參考:http://wenku.baidu.com/view/453a23fff705cc17552709ee.html

此文檔中也有提到swap過小帶來的問題

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