一.SWAP说明
1.1 SWAP 概述
Swap分区,即交换区,当系统的物理内存不够用的时候,就需要将物理内存中的一部分空间释放出来,以供当前运行的程序使用。那些被释放的空间可能来自一些很长时间没有什么操作的程序,这些被释放的空间被临时保存到Swap空间中,等到那些程序要运行时,再从Swap中恢复保存的数据到内存中。这样,系统总是在物理内存不够时,才进行Swap交换。
其实,Swap的调整对Linux服务器,特别是Web服务器的性能至关重要。通过调整Swap,有时可以越过系统性能瓶颈,节省系统升级费用。这个是SWAP 交换分区的作用。 实际上,我们更关注的应该是SWAP分区的大小问题。 设置多大才是最优的。
分配太多的Swap空间会浪费磁盘空间,而Swap空间太少,则系统会发生错误。一般来说可以按照如下规则设置swap大小:
4G以内的物理内存,SWAP 设置为内存的2倍。
4-8G的物理内存,SWAP 等于内存大小。
8-64G 的物理内存,SWAP 设置为8G。
64-256G物理内存,SWAP 设置为16G。
实际上,系统中交换分区的大小并不取决于物理内存的量,而是取决于系统中内存的负荷,所以在安装系统时要根据具体的业务来设置SWAP的值。
另外,Swap分区的数量对性能也有很大的影响。因为Swap交换的操作是磁盘IO的操作,如果有多个Swap交换区,Swap空间的分配会以轮流的方式操作于所有的Swap,这样会大大均衡IO的负载,加快Swap交换的速度。如果只有一个交换区,所有的交换操作会使交换区变得很忙,使系统大多数时间处于等待状态,效率很低。用性能监视工具就会发现,此时的CPU并不很忙,而系统却慢。这说明,瓶颈在IO上,依靠提高CPU的速度是解决不了问题的。
1.2 系统在什么情况下才会使用SWAP?
实际上,并不是等所有的物理内存都消耗完毕之后,才去使用swap的空间,什么时候使用是由swappiness 参数值控制。
[root@qiangsh ~]# cat /proc/sys/vm/swappiness 60
该值默认值是60.
swappiness=0的时候表示最大限度使用物理内存,然后才是 swap空间,
swappiness=100的时候表示积极的使用swap分区,并且把内存上的数据及时的搬运到swap空间里面。
现在服务器的内存动不动就是上百G,所以我们可以把这个参数值设置的低一些,让操作系统尽可能的使用物理内存,降低系统对swap的使用,从而提高系统的性能。
--临时性修改:
[root@qiangsh ~]# sysctl vm.swappiness=10 vm.swappiness = 10 [root@qiangsh ~]# cat /proc/sys/vm/swappiness 10
这里我们的修改已经生效,但是如果我们重启了系统,又会变成60.
--永久修改:
在/etc/sysctl.conf 文件里添加如下参数:
[root@qiangsh ~]# echo 'vm.swappiness=10' >>/etc/sysctl.conf
保存,重启,就生效了。
二.管理SWAP
2.1 查看系统当前SWAP 空间大小
[root@qiangsh~]# free -m total used free shared buffers cached Mem: 1954 1923 31 0 21 1345 -/+ buffers/cache: 555 1399 Swap: 1999 21 1978
注意:free命令默认单位为k, -m 单位为M。 我们这里的swap使用了21M的空间。
2.2 系统性能监视
Swap空间的分配固然很重要,而系统运行时的性能监控却更加有价值。通过性能监视工具,可以检查系统的各项性能指标,找到系统性能的瓶颈。本文只介绍一下在Solaris下和Swap相关的一些命令和用途。
最常用的是Vmstat命令(在大多数Unix平台下都有这样一些命令),此命令可以查看大多数性能指标。
# 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 …………
命令说明:
vmstat 后面的参数指定了性能指标捕获的时间间隔。3表示每三秒钟捕获一次。第一行数据不用看,没有价值,它仅反映开机以来的平均性能。从第二行开始,反映每三秒钟之内的系统性能指标。这些性能指标中和Swap有关的包括以下几项:
procs下的w
它表示当前(三秒钟之内)需要释放内存、交换出去的进程数量。
memory下的swpd
它表示使用的Swap空间的大小。
Swap下的si,so
si表示当前(三秒钟之内)每秒交换回内存(Swap in)的总量,单位为kbytes;so表示当前(三秒钟之内)每秒交换出内存(Swap out)的总量,单位为kbytes。
以上的指标数量越大,表示系统越忙。这些指标所表现的系统繁忙程度,与系统具体的配置有关。系统管理员应该在平时系统正常运行时,记下这些指标的数值,在系统发生问题的时候,再进行比较,就会很快发现问题,并制定本系统正常运行的标准指标值,以供性能监控使用。
另外,使用Swapon-s也能简单地查看当前Swap资源的使用情况。例如:
[root@qiangsh ~]# swapon -s Filename Type Size Used Priority /dev/sda2 partition 2047992 22272 -1
注意:swapon –s 等于 cat/proc/swaps
能够方便地看出Swap空间的已用和未用资源的大小。
应该使Swap负载保持在30%以下,这样才能保证系统的良好性能。
2.3 使用文件来作为SWAP 交换分区
注意:阿里云默认在启动项里关闭了SWAP分区,在/etc/rc.d/rc.local文件里有一行 swapoff -a ,表示禁用swap。把这行删掉就好了。
dd命令详解:
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。
注意:指定数字的地方若以下列字符结尾,则乘以相应的数字:b=512;c=1;k=1024;w=2
DD命令的参数介绍:
1. if=文件名:输入文件,缺省为标准输入。即指定源文件。< if=input file > 2. of=文件名:输出文件,缺省为标准输出。即指定目的文件。< of=output file > 3. ibs=bytes:一次读取bytes字节,即读入缓冲区的字节数,指定一个块大小为bytes字节。 obs=bytes:一次写入bytes字节,即写入缓冲区的字节数,指定一个块大小为bytes字节。 bs=bytes:同时设置读/写缓冲区的字节数(等于设置ibs和obs) 4. cbs=bytes:一次转换bytes字节,即指定转换缓冲区大小。 5. skip=blocks:跳过读入缓冲区开头的ibs*blocks块,从输入文件开头跳过blocks个块后再开始复制。 6. seek=blocks:从输出文件开头跳过blocks个块后再开始复制。 注意:通常只用当输出文件是磁盘或磁带时才有效,即备份到磁盘或磁带时才有效。 7. count=blocks:仅拷贝blocks个块,块大小等于ibs指定的字节数。 8. conv=conversion:用指定的参数转换文件。 ascii:转换ebcdic为ascii ebcdic:转换ascii为ebcdic ibm:转换ascii为alternate ebcdic block:把每一行转换为长度为cbs,不足部分用空格填充 unblock:使每一行的长度都为cbs,不足部分用空格填充 lcase:把大写字符转换为小写字符 ucase:把小写字符转换为大写字符 swab:交换输入的每对字节 noerror:出错时不停止 notrunc:不截短输出文件 sync:将每个输入块填充到ibs个字节,不足部分用空(NUL)字符补齐。
我们这里使用文件添加一个交换区,具体操作如下:
--在根目录下生成一个文件:swap-file,大小1G,每个块1kb,其中的count等于想要的块的数量(bs*count=文件大小):
[root@qiangsh /]# cd /var/ [root@qiangsh /]# dd if=/dev/zero of=/var/swapfile bs=1024 count=1000000
--如果需要添加8G的SWAP分区,则获取2G的文件块:
[root@qiangsh /]# dd if=/dev/zero of=/var/swapfile bs=1024 count=8000000 [root@qiangsh /]# ls /var/ account cache crash cvs db empty games lib local lock log mail nis opt preserve run spool swapfile tmp yp
--将生成的文件格式化成交换分区:
[root@qiangsh /]# mkswap -f /var/swapfile mkswap: /var/swapfile: warning: don't erase bootbits sectors on whole disk. Use -f to force. Setting up swapspace version 1, size = 8388604 KiB no label, UUID=ddcb4y34-c580-48f1-7i1c-de87a825ab65
--启动swap分区并查看状态:
[root@qiangsh /]# swapon /var/swapfile [root@qiangsh /]# swapon -s Filename Type Size Used Priority /var/swapfile file 8388600 0 -1
但是这个只对当前有效,如果想下次重启系统后还继续有效,需要将配置写入到/etc/fstab文件中。
在/etc/fstab文件中添加如下内容:
UUID=ddcb4y34-c580-48f1-7i1c-de87a825ab65 swap swap defaults 0 0 或者: /var/swapfile swap swap defaults 0 0
--关闭swap分区并查看状态:
[root@qiangsh /]# swapoff /var/swapfile
错误:swapoff: /dev/dm-1: swapoff failed: Cannot allocate memory
解决方法:
[root@qiangsh ~]# swapon -s Filename Type Size Used Priority /dev/dm-1 partition 3145724 1524700 -1 [root@qiangsh ~]# swapoff /dev/dm-1 swapoff: /dev/dm-1: swapoff failed: Cannot allocate memory [root@qiangsh home]# dd if=/dev/zero of=/home/swap bs=1024 count=512000 512000+0 records in 512000+0 records out 524288000 bytes (524 MB) copied, 1.2637 s, 415 MB/s [root@qiangsh home]# mkswap /home/swap mkswap: /home/swap: warning: don't erase bootbits sectors on whole disk. Use -f to force. Setting up swapspace version 1, size = 511996 KiB no label, UUID=155bb4be-29cb-4e95-9581-24e11be6188f [root@qiangsh home]# swapon /home/swap [root@qiangsh home]# free -m total used free shared buffers cached Mem: 3832 3550 282 0 4 166 -/+ buffers/cache: 3378 453 Swap: 3571 1495 2076 [root@qiangsh home]# swapoff /dev/dm-1 [root@qiangsh ~]# free -m total used free shared buffers cached Mem: 3832 3711 120 0 2 19 -/+ buffers/cache: 3689 143 Swap: 499 499 0 [root@qiangsh home]# swapon /dev/dm-1 [root@qiangsh home]# free -m total used free shared buffers cached Mem: 3832 3717 114 0 1 25 -/+ buffers/cache: 3691 140 Swap: 3571 495 3076 [root@qiangsh home]# swapoff /home/swap [root@qiangsh home]# free -m total used free shared buffers cached Mem: 3832 3725 106 0 0 15 -/+ buffers/cache: 3710 122 Swap: 3071 476 2595
2.4 使用磁盘添加swap
先划分一个1G的磁盘分区出来:
[root@qiangsh /]# fdisk /dev/sdb ………… Command (m for help): n Command action e extended p primary partition (1-4) p Partition number (1-4): 1 First cylinder (1-652, default 1): Using default value 1 Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-652,default 652): +1G Command (m for help): w ………… [root@qiangsh /]# fdisk -l ………… DeviceBoot Start End Blocks Id System /dev/sdb1 1 132 1060258+ 83 Linux …………
##注意这里fdisk ID的编号。 这里显示的83,它代表这个分区是ext的分区,这个是不能用来做swap的。
ext的分区ID号:0x83
swap的分区ID号:0x82
--将/dev/sdb1分区改成swap 分区:
[root@qiangsh /]# fdisk /dev/sdb ………… Command (m for help): t Selected partition 1 Hex code (type L to list codes):82 Changed system type of partition1 to 82 (Linux swap / Solaris) --注意这里更改磁盘分区的ID类型,如果不更在,在系统重启时会根据ID来判断磁盘的类型,那样在使用时就会出现错误。 Command (m for help): w …………
--格式化swap分区:
[root@qiangsh /]# mkswap /dev/sdb1 Setting up swapspace version 1, size = 1060252 KiB no label, UUID= bc913e6b-209a-49a7-b561-9b8c57294681 [root@qiangsh /]# mkswap –L swap-disk/dev/sdc1
一个设置了Lable,一个没设置。我们在添加/etc/fstab时,可是用LABLE名称,或者使用UUID来配置。 具体如上。
Disk /dev/sdb: 5368 MB, 5368709120 bytes 255 heads, 63 sectors/track, 652 cylinders Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk identifier: 0x65edb587 DeviceBoot Start End Blocks Id System /dev/sdb1 1 132 1060258+ 82 Linux swap / Solaris Disk /dev/sdc: 5368 MB, 5368709120 bytes 181 heads, 40 sectors/track, 1448 cylinders Units = cylinders of 7240 * 512 = 3706880 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk identifier: 0x00000000 DeviceBoot Start End Blocks Id System /dev/sdc1 1 291 1053400 82 Linux swap / Solaris
注意: 使用blkid 查看类型已经变成了swap:
[root@qiangsh /]# blkid /dev/sda1: UUID="935f7fb2-2ef4-486f-ae4e-265eaf9f580f"TYPE="ext4" /dev/sdb1:UUID="bc913e6b-209a-49a7-b561-9b8c57294681" TYPE="swap" /dev/sdc1:LABEL="swap-disk"UUID="799b4379-ca59-4508-ad04-2d18847b3fd9" TYPE="swap"
这里的类型已经改变,我们可以尝试手工的启动swap,这里可以直接启用swap。:
[root@qiangsh /]# swapon /dev/sdc1 [root@qiangsh /]# swapon -s Filename Type Size Used Priority /var/swapfile file 8388600 0 -1 /dev/sdb1 partition 060248 0 -2 /dev/sdc1 partition 1053392 0 -3
我们这里把/dev/dbb1和/dev/sdc1都添加/etc/fstab 文件, 添加内容如下:
UUID=bc913e6b-209a-49a7-b561-9b8c57294681 swap swap defaults 0 0 LABEL=swap-disk swap swap defaults 0 0
2.5 SWAP 分区的删除
1)使用Swapoff命令收回/dev/sdb1或者swap文件分区:
[root@qiangsh /]# swapoff /dev/sdb1 [root@qiangsh /]# swapoff /var/swapfile [root@qiangsh /]# swapon -s Filename Type Size Used Priority /dev/sdc1 partition 1053392 0 -3
2)编辑/etc/fstab文件,删除对应的记录:
3)从文件系统中回收此文件。
#rm /var/swapfile
4)当然,如果此Swap空间不是一个文件,而是一个分区,则需创建一个新的文件系统,再挂接到原来的文件系统上。
注意:阿里云默认在启动项里关闭了SWAP分区,在/etc/rc.d/rc.local文件里有一行 swapoff -a ,表示禁用swap。把这行删掉就好了。