Linux性能调优指南（2）：内存与Swap分区调优

本文主要是介绍Linux性能调优指南（2）：内存与Swap分区调优，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

二, 内存性能调优

1,增加内存容量：基本流程与考虑因素

增加物理内存容量是提升Linux系统内存性能最直接有效的方法。当系统内存不足时，系统会频繁地进行交换（swapping）操作，将部分内存数据迁移到磁盘上的Swap空间中，这会显著降低系统的响应速度，因为磁盘I/O速度远低于内存访问速度。因此，根据系统负载和应用需求增加物理内存，可以减少交换活动，提高系统整体性能。

大概的流程吧

​ 检查当前内存使用情况：
​ 使用free命令可以查看当前的内存使用情况，包括总内存、已用内存、空闲内存等。

free -h

​ 监控内存使用：
​ 使用top或htop命令可以实时监控内存使用情况，这有助于你了解系统的内存需求。

htop

​ 确定内存需求：
​ 根据你的应用程序和系统负载，估计所需的内存量。如果经常遇到内存不足的情况，那么可能需要增加内存。

​ 购买和安装内存条：
​ 根据你的服务器或计算机的规格，购买合适的内存条，并按照制造商的说明进行安装。

​ 配置操作系统以使用新内存：
​ 在大多数情况下，Linux会自动识别新安装的内存。但是，你可能需要重新启动系统来确保新内存被正确识别和使用。

​ 验证新内存的使用：
再次使用free命令来验证新内存是否已经被系统识别和使用。

2,内存压缩技术：在Linux上启用与配置zRAM

内存压缩技术可以在内存不足时，通过压缩部分内存数据来释放空间，从而提高内存利用率。Linux中常用的内存压缩技术包括zRAM等。zRAM是一种使用压缩算法来减少内存占用的技术，它可以将压缩后的数据存储在内存中，当需要访问这些数据时再进行解压缩。使用内存压缩技术可以减少内存泄漏和内存碎片，提高系统的稳定性和响应速度。

如何在Linux系统上启用和配置zRAM的步骤：

1. 检查zRAM是否已启用：
   首先，你需要检查你的系统是否已经启用了zRAM。你可以通过查看/dev目录下的设备列表来做到这一点。

   ls /dev/zram*
   

   如果列出了zRAM设备，那么zRAM已经启用。如果没有，你需要继续下一步来启用它。

2. 启用zRAM：
   在一些Linux发行版上，zRAM可能已经默认启用。如果没有，你可以通过加载zRAM内核模块来启用它。

   sudo modprobe zram
   

   这将加载zRAM模块并创建默认的zRAM设备。

3. 配置zRAM：
   一旦zRAM设备被创建，你可以通过写入特定的系统文件来配置它们。例如，你可以设置压缩算法、内存大小等。

   echo lz4 > /sys/block/zram0/comp_algorithm  
   echo $((2 * 1024 * 1024 * 1024)) > /sys/block/zram0/disksize  # 设置2GB大小
   

   这将为zRAM设备设置LZ4压缩算法，并分配2GB的内存。

4. 格式化并使用zRAM设备：
   在配置zRAM设备后，你需要格式化它，然后才能像使用普通磁盘一样使用它。

   sudo mkfs.ext4 /dev/zram0  
   sudo mount /dev/zram0 /mnt/zram
   

   这将格式化zRAM设备，并将其挂载到/mnt/zram目录。

5. 调整系统以使用zRAM作为交换空间：
   你可以将zRAM设备配置为系统的交换空间，以便在内存不足时使用。

   sudo mkswap /dev/zram0  
   sudo swapon /dev/zram0
   

   这将设置zRAM设备为交换空间，并启用它。

6. 持久化配置：
   如果你希望在系统重启后保留zRAM配置，你需要将上述步骤添加到系统的启动脚本中。

3,内存清理工具：编写脚本或安装与使用BleachBi

在Linux系统中，定期清理不再使用的内存页面和缓存可以释放内存空间，提高内存分配效率。常用的内存清理方法包括使用sync和echo命令清除页面缓存、目录项和inode等。例如，执行sync; echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches可以清除页面缓存，而sync; echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches则会清除页面缓存、目录项和inode。此外，还可以使用如BleachBit等图形界面的清理工具来清理缓存和垃圾文件。

使用sync和echo命令来清理内存缓存的方法。下面是一个简单的脚本，用于执行这个任务：

#!/bin/bash  # 同步磁盘缓存到磁盘  
sync  # 清除页面缓存  
echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches  # 或者，要更彻底地清理，包括目录项和inode  
# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches  # 输出清理后的内存使用情况  
echo "Memory caches cleared. Current memory usage:"  
free -h

保存这个脚本为clear_memory_caches.sh，然后给予执行权限：

chmod +x clear_memory_caches.sh

现在，你可以通过运行这个脚本来清理内存缓存了：

./clear_memory_caches.sh

这个脚本首先使用sync命令将磁盘缓存同步到磁盘，然后使用echo命令将1或3写入/proc/sys/vm/drop_caches文件来清除页面缓存。写入1会清除页面缓存，而写入3会清除页面缓存、目录项和inode。最后，脚本使用free -h命令输出清理后的内存使用情况。

除了这个脚本，你还可以安装像BleachBit这样的图形界面工具来清理缓存和垃圾文件。

安装 BleachBit 的步骤：

1. 打开终端：
   在 Linux 系统上，打开你的终端应用程序。

2. 更新软件包列表（可选）：
   在安装之前，建议先更新你的软件包列表，以确保你安装的是最新版本。可以使用以下命令：

   sudo apt update  # 对于基于 Debian 的系统，如 Ubuntu  
   sudo yum update  # 对于基于 Red Hat 的系统，如 CentOS
   

3. 安装 BleachBit：
   根据你的 Linux 发行版，使用适当的包管理器来安装 BleachBit。

   对于基于 Debian 的系统（如 Ubuntu），使用以下命令：

   sudo apt install bleachbit
   

   对于基于 Red Hat 的系统（如 CentOS），可能需要先启用 EPEL 仓库，然后使用以下命令：

   sudo yum install bleachbit
   

   或者，如果你的系统使用的是 dnf：

   sudo dnf install bleachbit
   

4. 启动 BleachBit：
   安装完成后，你可以从终端启动 BleachBit，或者使用你的桌面环境的应用程序菜单来找到并启动它。

   bleachbit
   

5. 使用 BleachBit：
   启动后，BleachBit 会显示一个界面，列出了可以清理的项目。你可以选择要清理的项目，然后点击“清理”按钮来执行清理操作。

4,Swap分区调优：前提条件、详细步骤与GParted安装

Swap分区是Linux系统中用于虚拟内存管理的特殊分区，当物理内存不足时，系统会将部分内存数据迁移到Swap分区中以释放物理内存。合理调整Swap分区的大小对系统性能至关重要。调整Swap分区大小的方法包括使用分区管理工具（如GParted）或命令行工具（如fdisk、mkswap和swapon）。在调整Swap分区大小时，需要根据系统的实际需求和硬件配置来确定合适的大小，以避免Swap分区过大或过小导致的性能问题。

4.1 前提条件与注意事项

• 确保你有足够的磁盘空间来创建或扩展Swap分区。
• 在进行任何分区操作之前，备份重要数据。
• 你可能需要root权限来执行这些命令。
• 再次提醒!!!调整Swap分区大小是一个涉及磁盘分区和格式化的高级任务，需要谨慎操作。以下是一个基本的命令行指南，用于调整Swap分区的大小。这个过程通常包括创建一个新的Swap分区（如果需要的话），以及启用或禁用现有的Swap分区。

4.2 调整Swap分区的详细步骤

1. 查看当前的Swap使用情况

   swapon --show  
   free -h
   

2. 关闭现有的Swap分区（如果你打算重新调整它的大小）

   sudo swapoff /dev/sdXN  # 替换/dev/sdXN为你的Swap分区标识
   

3. 调整分区大小

   使用fdisk、parted或gparted等工具来调整分区大小。这一步的具体操作取决于你的磁盘布局和你想要达到的目标。

   例如，使用fdisk删除并重新创建Swap分区（注意：这会导致数据丢失）：

   sudo fdisk /dev/sdX  # 替换/dev/sdX为你的磁盘标识
   

   在fdisk命令中，使用d来删除分区，然后使用n来创建一个新分区。确保将新分区设置为Swap类型（类型代码82）。

4. 格式化新的Swap分区

   sudo mkswap /dev/sdXN  # 替换/dev/sdXN为你的新Swap分区标识
   

5. 启用新的Swap分区

   sudo swapon /dev/sdXN  # 替换/dev/sdXN为你的新Swap分区标识
   

6. 更新/etc/fstab文件

   编辑/etc/fstab文件，以确保在重启后自动启用新的Swap分区。找到旧的Swap条目，并用新的分区标识替换它。

   sudo nano /etc/fstab
   

   在文件中找到类似这样的行：

   /dev/old/swap partition swap sw 0 0
   

   并将其替换为：

   /dev/sdXN none swap sw 0 0  # 替换/dev/sdXN为你的新Swap分区标识
   

7. 验证Swap分区

   swapon --show  
   free -h
   

   如果你不熟悉命令行工具或磁盘分区，建议使用图形界面的分区管理工具，如GParted

4.3 安装GParted

4.3.1 对于基于Debian的系统（如Ubuntu）

1. 打开终端。

2. 更新软件包列表（可选）：

   sudo apt update
   

3. 安装 GParted：

   sudo apt install gparted
   

4.3.2 对于基于Red Hat的系统（如CentOS）

1. 打开终端。

2. 如果你使用的是 CentOS 或其他没有默认包含 GParted 的 Red Hat 衍生版，你可能需要先启用 EPEL 仓库。

3. 安装 GParted：

   sudo yum install gparted
   

   或者，如果你的系统使用的是

   dnf
   

   ：

   sudo dnf install gparted
   

4.3.3 对于其他Linux发行版

请查看你的 Linux 发行版的官方文档或软件包管理器

4.4 使用GParted进行分区管理

安装完成后，你可以从终端启动 GParted，或者使用你的桌面环境的应用程序菜单来找到并启动它。

gparted

启动后，GParted 会显示一个图形界面，列出了你的磁盘和分区。你可以右键点击一个分区来选择调整大小、移动、复制或删除等操作。在进行任何更改之前，请确保你已经备份了重要数据，并且了解你的操作对系统的影响。

这篇关于Linux性能调优指南（2）：内存与Swap分区调优的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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