linux内存使用策略swap,Linux Swap使用分析
Linux操作系統性能分析主要包含磁盤IO、CPU、內存以及網絡流量，而這里主要針對系統內存的使用進程情況做個分析。
一、如何查看系統內存使用情況
1、根據常用命令查看系統內存使用概況
free? -g
total?????? used?????? free???? shared??? buffers???? cached
Mem:??????????? 31?????????? 31????????? 0????????? 0????????? 0????????? 3
-/+ buffers/cache:???????? 28????????? 3
Swap:?????????? 15???????????? 7????????? 7
(根據free命令可以看到，系統使用了28G的物理內存，3G的剩余內存，其中swap總15G，已使用7G)
top? (f p M)
top - 14:18:50 up 1280 days,? 7:15,? 1 user,? load average: 1.05, 1.25, 1.12
Tasks: 229 total,?? 1 running, 227 sleeping,?? 0 stopped,?? 1 zombie
Cpu(s):? 0.2%us,? 0.1%sy,? 0.0%ni, 99.7%id,? 0.0%wa,? 0.0%hi,? 0.0%si,? 0.0%st
Mem:? 32949816k total, 32848840k used,?? 100976k free,?? 169308k buffers
Swap: 16771776k total,? 8384616k used,? 8387160k free,? 3276360k cached
PID USER????? PR? NI? VIRT? RES? SHR S %CPU %MEM??? TIME+? SWAP DATA COMMAND
12428 mysql???? 15?? 0 22.2g? 20g 3964 S? 3.3 66.5? 91946:06 1.3g? 22g mysqld
22840 cyldj???? 15?? 0 9059m 6.7g 9012 S? 0.0 21.5? 22:05.42 2.1g 8.7g DBAgent
28689 root????? 15?? 0? 358m? 30m 3036 S? 0.0? 0.1 187:37.41 328m 137m salt-minion
30768 cyldj???? 21?? 0? 462m? 10m 1908 S? 0.0? 0.0? 10:44.60 451m 373m java
22567 root????? 15?? 0 86004 3292 2576 S? 0.0? 0.0?? 0:00.01? 80m? 688 sshd
28690 root????? 20?? 0? 267m 2188? 704 S? 0.0? 0.0?? 0:00.00 264m? 47m salt-minion
661 root????? 18?? 0 16340 1836 1632 S? 0.0? 0.0?? 0:47.42? 14m? 308 zabbix_agentd
22569 root????? 15?? 0 68156 1520 1188 S? 0.0? 0.0?? 0:00.02? 65m? 408 bash
2901 root????? 18?? 0? 197m 1336? 884 S? 0.0? 0.0?? 4:04.57 196m 174m AxisAgent
11236 root????? 15?? 0 60672 1324? 760 S? 0.0? 0.0?? 2:01.21? 57m? 608 sshd
665 root????? 15?? 0 18432 1260? 992 S? 0.0? 0.0? 11:39.82? 16m? 308 zabbix_agentd
662 root????? 15?? 0 18432 1256? 992 S? 0.0? 0.0? 11:43.36? 16m? 308 zabbix_agentd
(根據top命令可以看到使用內存最大的進程是mysql進程，其次是dbagent，其中dbagent使用的交換分區較多)
nmon (m)
nmon下載地址：
(RHEL5)
(RHEL6)
(通過nmon可以看到內存的詳細分配情況，其中總內存為32177.6 MB，總swap 16378.7 MB ,空閑93.4 MB，可回收3188.2+166.5 MB，已使用交換分區7273.6MB，已使用的活動數據大小為30099.9MB，可以被交換出內存的數據大小為1590.7? MB)
2、根據系統監控查看系統內存使用情況
(近7天的內存使用情況)
3、查看指定進程的系統內存使用信息
cat /proc/22840/statm
#virt??? res???? shr? text lib data dt
2319113 1768037 2253 3836 0 2292997 0
(上述是查看dbagent的內存使用信息，其中單位是頁數，所以要看系統頁大小4K，第一列是虛擬內存2319113頁，第二列是駐留內存1768037頁，第三列是共享內存2253頁，進程獨占內存大小為res-shr)
getconf? PAGESIZE
4096
awk '/^Swap:/ {SWAP+=$2}END{print SWAP" KB"}' /proc/${pid}/smap
for i in `cd /proc;ls |grep "^[0-9]"|awk ' $0 >100'` ;do awk '/Swap:/{a=a+$2}END{print '"$i"',a/1024"M"}' /proc/$i/smaps ;done |sort -k2nr
(上述命令可以查看進程虛擬內存使用情況)
cat /proc/22840/status |grep Vm
VmPeak:? 9341632 kB
VmSize:? 9276452 kB
VmLck:???????? 0 kB
VmHWM:?? 7074296 kB
VmRSS:?? 7073540 kB
VmData:? 9171904 kB
VmStk:??????? 84 kB
VmExe:???? 15344 kB
VmLib:????? 4728 kB
VmPTE:???? 15596 kB
(上述命令可以查看指定進程的內存使用情況VmSize表示虛擬內存大小，VmRSS表示駐留內存大小)
二、綜合分析MYSQL數據庫內存使用情況sh show_mem_usage.sh
全局內存大小：18592.00 MB
單線程最大內存:25.18 MB
最大線程占用內存： 8815.62 MB
歷史最大線程占用內存： 5213.81 MB
Innodb Buffer Pool使用率: 99.00%
從mysql的內存使用和總的物理內存使用來看，服務器的內存使用已經基本達到上限(mysql駐留內存大約是21G，dbagent大約為7G，物理總內存為31G，緩存了3G，大約有2G左右的非活動區內存)，當mysql進程、dbagent使用超過5G內存，物理內存不夠，就會使用到了swap分區。
三、什么情況下會使用swap分區
1、物理內存確實不夠用的情況下，會使用到swap分區。
2、物理內存還有足夠的內存使用，比如cache,buffer的剩余較多的情況下使用了swap分區
四、使用swap分區擴展
如果有足夠的物理內存，依舊使用了swap分區，可以從以下幾方面查看為什么使用了swap分區
1、swap分區比例調整
cat /etc/sysctl.conf? |grep swap
vm.swappiness=0
設置為0表示優先最大限度的使用物理內存緩存數據，而不是磁盤作為分區，值越大越不利于物理內存的充分利用
2、numa陷阱
為了提高cpu和內存的數據訪問速度、并發度，設計了numa架構，但如果numa的內存分配策略不合理，那么將會嚴重影響到內存的使用，尤其是對大內存塊使用的數據庫服務器。
#numactl --hardware
available: 2 nodes (0-1)
node 0 size: 16160 MB
node 0 free: 15 MB
node 1 size: 16131 MB
node 1 free: 78 MB
node distances:
node?? 0?? 1
0:? 10? 20
1:? 20? 10
(上述命令可以查看各個node節點的物理內存分配情況，可以看到兩節點的內存分配比例基本平均，如果node0節點free和和node1的free值相差較大，說明分配策略存在問題，很大可能會帶來swap使用，而物理內存空閑的狀態)
也可以通過查看numastat查看numa的miss和hit比例來進一步確認
#numastat
node0?????????? node1
numa_hit???????????? 39150779957???? 38736256884
numa_miss???????????? 2658848763????? 8851827358
numa_foreign????????? 8851827296????? 2658848763
interleave_hit???????? 122652306?????? 137287417
local_node?????????? 39096884744???? 38598664497
other_node??????????? 2712743976????? 8989419745
3、解決方案
(1)啟用大頁管理
(2)關閉numa***BIOS關閉NUMA
***啟動內核關閉：
vi /boot/grub/grub.conf
kernel /boot/vmlinuz-2.6.18-128.1.16.0.1.el5 root=LABEL=DBSYS ro bootarea=dbsys rhgb quiet console=ttyS0,115200n8 console=tty1 crashkernel=128M@16M numa=off
重啟操作系統，通過cat /proc/cmdline和numactl --hardware查看是否關閉(3)調整內核參數
內核參數：zone_reclaim_mode，如果為0的話，那么系統會傾向于從其他節點分配內存，如果是1表示系統會傾向于從本地節點回收Cache內存多數時候
vm.swappiness=0echo 0 > /proc/sys/vm/zone_reclaim_mode ; echo "vm.zone_reclaim_mode = 0" >> /etc/sysctl.conf(4)調整內核參數
Mysql可以調整相關參數、交叉啟動方式來改善numa，例如numactl --interleave=all? /etc/init.d/mysql start
localalloc規定進程從當前node上請求分配內存；
preferred比較寬松地指定了一個推薦的node來獲取內存，如果被推薦的node上沒有足夠內存，進程可以嘗試別的node。
membind可以指定若干個node，進程只能從這些指定的node上請求分配內存。
interleave規定進程從指定的若干個node上以RR(Round Robin 輪詢調度)算法交織地請求分配內存。
#NUMA support
numa_interleave = 1
innodb_buffer_pool_populate = 1
flush_caches=1
%E4%BA%A4%E5%8F%89%E6%A8%A1%E5%BC%8F%E5%90%AF%E5%8A%A8%E8%AF%B4%E6%98%8E/
總結
以上是生活随笔為你收集整理的linux内存使用策略swap,Linux Swap使用分析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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