linux 内存盘的使用方式与验证


背景

某些情况下, 硬盘的写入是一个很大的瓶颈
使用 内存文件系统的方式应该能够极大的提高IO的速度. 

内存盘的优点是比较快, 缺点就是数据不是持久化的. 

其实还是有很多可以持续优化的方式与方法的. 

可以最大化的 磁盘的IO速度等.

内存盘的多种模式与区别

ramfs  tmpfs  ramdisk 等
需要说明集中模式多少有一些区别. 

ramfs 因为追求高效和简单,去掉了容量计数;所以当使用的值超过分配的值的时候,将会继续使用;
tmpfs 使用了虚拟内存,其会使用swap和内存, 其会将一些不必要的文件内容写入到swap当中;
      并且会使用计数,来统计当前使用的容量,并进行容量限制;使用df -h 操作可以显示其具体使用的容量和可用容量信息;
      现在系统中,大多使用 tmpfs 作为内存文件系统;
ramdisk 是块设备,ramfs 是文件系统;
ramdisk 的内存空间大小是固定的,一经设定就不能改变大小了;

tmpfs 带来了一定的管理机制,但是也是意味着 相对于 ramfs,tmpfs 性能较差一点;不过使用方式上基本相同;

挂载使用-ramfs

mkdir /testRam
mount -t ramfs none /testRAM

缺省情况下,Ramfs被限制最多可使用内存大小的一半。可以通过maxsize(以kbyte为单位)选项来改变。
mount -t ramfs none /testRAM -o maxsize=2000

挂载使用-tmpfs

mkdir -p /mnt/tmpfs
mount tmpfs /mnt/tmpfs -t tmpfs

mount tmpfs /mnt/tmpfs -t tmpfs -o size=32m

性能验证

1. nvme SSD 
dd if=/dev/zero of=/nvme03/zhaobsh.test bs=8k count=102400
记录了102400+0 的读入
记录了102400+0 的写出
838860800字节(839 MB,800 MiB)已复制,0.826526 s,1.0 GB/s
2. sata SSD
dd if=/dev/zero of=/root/zhaobsh.test bs=8k count=102400
记录了102400+0 的读入
记录了102400+0 的写出
838860800字节(839 MB,800 MiB)已复制,2.15439 s,389 MB/s
3. tmpfs 文件系统
dd if=/dev/zero of=/tmp/zhaobsh.test bs=8k count=102400
记录了102400+0 的读入
记录了102400+0 的写出
838860800字节(839 MB,800 MiB)已复制,0.260812 s,3.2 GB/s
4. ramfs文件系统
dd if=/dev/zero of=/testRAM/zhaobsh.test bs=8k count=102400
记录了102400+0 的读入
记录了102400+0 的写出
838860800字节(839 MB,800 MiB)已复制,0.252449 s,3.3 GB/s

结论

ramfs 的性能最好. 
tmpfs 的性能次之.
nvme 的磁盘性能再次之
sata SSD的性能最差. 

需要说明:
[root@clickhouse1 ~]# dd if=/dev/zero of=/nvme03/zhaobsh.test bs=8k count=102400 oflag=dsync
记录了102400+0 的读入
记录了102400+0 的写出
838860800字节(839 MB,800 MiB)已复制,8.66098 s,96.9 MB/s

如果采用 dsync 的oflag 模式 下 sata和nvme的 ssd 都会有明显的降速. 但是tmpfs和ramfs 资源基本上一致.  

[root@clickhouse1 ~]# dd if=/dev/zero of=/testRAM/zhaobsh.test bs=8k count=102400 oflag=dsync
记录了102400+0 的读入
记录了102400+0 的写出
838860800字节(839 MB,800 MiB)已复制,0.259044 s,3.2 GB/s
[root@clickhouse1 ~]# dd if=/dev/zero of=/tmp/zhaobsh.test bs=8k count=102400 oflag=dsync
记录了102400+0 的读入
记录了102400+0 的写出
838860800字节(839 MB,800 MiB)已复制,0.329865 s,2.5 GB/s