[Настройка Linux] Настройка ядра Linux для повышения производительности памяти

Автор Сообщение
news_bot ®

Стаж: 6 лет 3 месяца
Сообщений: 27286

Создавать темы news_bot ® написал(а)
09-Июл-2021 21:31

Материал переведен. Ссылка на оригинал
КонтекстLinux старается оптимизировать использование памяти, занимая свободное место кэшем. Если память никак не используется, то это память, потраченная впустую.Кэш заполняется данными по мере работы системы и когда приложениям требуется память, ядро ищет среди страниц кэша блок подходящего размера, освобождает его и выделяет приложению.В некоторых случаях этот процесс может влиять на производительность, поскольку освобождение кэша занимает больше времени, чем просто доступ к неиспользуемой оперативной памяти. Поэтому иногда можно наблюдать снижение производительности.Причина этого исключительно в том, что оперативная память используется на полную мощность, и других симптомов, кроме случайного эпизодического увеличения задержек, может и не быть. Такая же картина может наблюдаться, если жесткий диск не справляется с чтением и записью. Влияние может быть и на такие компоненты операционной системы как сетевая карта / iptables / ebtables / iproute2 — вместо реальной причины вы видите проблемы в сетевой задержке. В этой статье обсудим это подробнее и посмотрим, как минимизировать воздействие на систему.ОбъяснениеВ Linux есть несколько видов кэшей:
  • dirty cache — блоки данных, которые еще не записаны на диск (в файловых системах, поддерживающих кэширование, например, ext4). Этот кэш можно очистить командой sync. Очистка этого кэша может привести к снижению производительности. При обычном режиме работы не стоит этого делать, если только вам не нужно сбросить данные на жесткий диск, например, при аварии.
  • clean cache — блоки данных, которые для ускорения доступа находятся и на жестком диске и в памяти. Очистка clean cache может привести к снижению производительности, поскольку все данные будут считываться с диска.
  • inode cache — кэш информации о местоположении inode. Его можно очистить аналогично clean cache, но также с последующим снижением производительности.
  • slab cache — хранит объекты, выделенные приложениям с помощью malloc, таким образом, что в будущем они могут быть повторно выделены с уже заполненными данными объекта, что ускоряет выделение памяти.
С dirty cache мало что можно сделать, но другие типы кэшей можно очистить. Их очистка может привести к двум результатам. В приложениях, потребляющих много памяти, таких как Aerospike, задержки уменьшатся. Но с другой стороны, замедлится скорость ввода-вывода, так как все данные придется считывать с диска.Очистка slab cache может привести к временному кратковременному снижению скорости. По этой причине очищать кэш не рекомендуется. Вместо этого, лучше сообщить системе, что определенный объем памяти всегда должен быть свободен и его нельзя занимать кэшем.При необходимости очистку кэша можно выполнить следующим образом:
# clear page cache (above type 2 and 3)
$ echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches
# clear slab cache (above type 4)
$ echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches
# clear page and slab cache (types 2,3,4)
$ echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
Большую часть памяти занимает page cache, поэтому если очищаете кэш, то рекомендуется очищать его (echo 1).Для исправления проблемы можно установить минимальное количество свободной памяти. Рассмотрим следующий пример:
Total RAM: 100GB
Used: 10GB
Buffers: 40GB
Minimum free: 10GB
Cache: 40GB
В этом примере свободно 10 ГБ памяти, ограниченной с использованием параметра minimum free. В случае, если потребуется выделить 5 ГБ памяти, то сделать это можно мгновенно. Для обеспечения 10 ГБ свободной памяти освобождается часть кэша. Выделение памяти будет происходить быстро, а кэш динамически уменьшаться, чтобы 10 ГБ всегда оставались свободными. Распределение памяти будет выглядеть следующим образом:
Total RAM: 100GB
Used: 10GB
Buffers: 45GB
Minimum free: 10GB
Cache: 35GB
Точная настройка этих параметров зависит от вашей нагрузки. Для Aerospike, если это позволяет доступный объем памяти, должно быть не менее 1,1 ГБ свободной памяти в min_free_kbytes. Тогда кэш будет в достаточном объеме, оставляя место для размещения приложений.
$ cat /proc/sys/vm/min_free_kbytes
67584
Настройка выполняется следующим образом: 
echo NUMBER > /proc/sys/vm/min_free_kbytes
NUMBER - количество килобайт, которые должны быть свободны в системе.Чтобы на компьютере со 100 ГБ оставить 3% памяти незанятыми, выполните следующую команду:
echo 3145728 > /proc/sys/vm/min_free_kbytes
Aerospike рекомендует оставлять не менее 1,1 ГБ в min_free_kbytes, т.е. 1153434.В системе с общим объемом памяти более 37 ГБ следует оставлять не более 3% свободной памяти min_free_kbytes, чтобы ядро не тратило слишком много времени на ненужное восстановление памяти. В таких системах это будет составлять от 1,1 ГБ до 3% от общего объема оперативной памяти.При установке этого параметра следует проявлять осторожность: слишком маленькое или слишком большое значение может отрицательно сказаться на производительности системы. Слишком низкое значение min_free_kbytes не позволит системе освободить память. Что может привести к зависанию системы или уничтожению процессов через OOM.Слишком большое значение (5-10% от общей памяти) приведет к тому, что в системе быстро закончится память. Linux для кэширования данных файловой системы использует всю доступную оперативную память. Установка высокого значения min_free_kbytes может привести к тому, что система будет тратить слишком много времени на восстановление памяти.RedHat рекомендует поддерживать min_free_kbytes на уровне 1-3% от объема памяти в системе. При этом Aerospike рекомендует оставлять не менее 1,1 ГБ, даже если это выше официально рекомендуемого значения.Также рекомендуется либо уменьшать параметр swappiness до нуля, либо не использовать своп. В любом случае для операций с низкой задержкой использование свопа резко снизит производительность.Установите значение swappiness в 0, чтобы уменьшить потенциальную задержку:
echo 0 > /proc/sys/vm/swappiness
ПримечанияВАЖНО: Все изменения, указанные выше, НЕ сохраняются. Они действуют только во время работы машины. Чтобы изменения были постоянными, необходимо внести их в /etc/sysctl.conf.Добавьте следующие строки:
vm.min_free_kbytes = 1153434
vm.swappiness = 0
Как всегда, будьте внимательны при редактировании подобных параметров. Проверьте их на тестовых серверах перед внесением изменений в продакшн-окружение.Еще один параметр, аналогичный вышеуказанному, — zone_reclaim. К сожалению, этот параметр вызывает агрессивное восстановление и сканирование. Поэтому лучше его отключить. Во всех новых ядрах и дистрибутивах этот параметр по умолчанию выключен.Для проверки, что zone_reclaim отключен используйте следующую команду:
$ sysctl -a |grep zone_reclaim_mode
vm.zone_reclaim_mode = 0
Перевод материала подготовлен в рамках курса "Administrator Linux. Advanced". Если вам интересно узнать о курсе подробнее, приглашаем на день открытых дверей онлайн, где преподаватель расскажет о формате обучения и программе. РЕГИСТРАЦИЯ
Материал переведен. Ссылка на оригинал
===========
Источник:
habr.com
===========

Похожие новости: Теги для поиска: #_nastrojka_linux (Настройка Linux), #_linux, #_linux_kernel, #_administrator_linux (администратор linux), #_blog_kompanii_otus (
Блог компании OTUS
)
, #_nastrojka_linux (
Настройка Linux
)
Профиль  ЛС 
Показать сообщения:     

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы

Текущее время: 13-Май 22:08
Часовой пояс: UTC + 5