转自:http://www.cnblogs.com/Security-Darren/p/4685629.html
事实上,当上述服务器系统资源中的任何一个遭遇瓶颈,都会带来服务器性能的下降,典型的症状就是系统运行迟缓。
本文从以下几个角度介绍Linux系统内存相关的排查。
1. 内存的使用率如何查看,使用率真的很高吗
2. 内存用在哪里了
3. 内存优化可以有哪些手段
1. 内存硬件查看
通过dmidecode工具可以查看很多硬件相关的数据,这里仅以内存为例。我们可以看到,服务器最大支持内存扩充为192GB,目前已经安装了一块海力士(Hynix)生产的8GB内存,该内存插在主板的第六个DIMM插槽上面(物理插槽又称socket)。
2. 内存的大体使用情况
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free命令用来查看系统内存的整体使用情况。
free -m以MB为单位显示整个系统的内存使用情况,free -h则自动选择以适合理解的容量单位显示:
可以看到系统内存12GB(总可用11.7GB),当前已用6.2G,剩余5.5GB。这个例子中我们看到系统的内存使用并不高,但即便free命令显示的"used"的值很高,接近total的值,那么系统就真的没有内存空间了吗?
我们可以看到free 命令下面有一行“-/+ buffers/cache”,该行显示的used是上一行“used”的值减去buffers和cached的值,同时该行的free是上一行的free加上buffers和cached的值。这里可以看到,尽管第一行的used显示共使用了6.2GB的物理内存,但除去buffers和cached数据后,实际仅仅占用了3.8GB的内存,而如果剩余空间加上buffers和cached数据当前占用的内存,将达到8BG之多。
这是因为buffers和cache数据是动态变化的,内存充足时,内核出于性能考虑会进行一定的缓存,当内存空间不足时,buffers, cached占用的空间是可以为了程序释放的。
因此判断系统内存是否耗竭的实际指标是看减去buffer和cache的空间后used空间是否依旧很大,以及交换空间是否被大量占用。显然这个例子不符合内存耗竭的情形。
那么buffers与cached又有什么区别呢?
(1) buffers:记录文件系统的metadata,例如目录里面有什么内容,权限等等;
(2) cached:用来给文件做缓冲,缓存刚刚访问的文件。
3. 哪些进程消耗内存比较多?
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top命令用来查看具体进程消耗的内存空间。
top 命令查看系统的实时负载, 包括进程、CPU负载、内存使用等等;
进入top的实时界面后,默认按照CPU的使用率排序,通过“shift+m”按键将进程按照内存使用情况排序,可以查看哪些进程是当前系统中的内存开销“大户”。
top命令中,按下 f 键,进入选择排序列的界面,这里可以选择要显示的信息列,要按照哪些信息列进行排序等,该界面上有简要的介绍,这里不再赘述。
可以看到top命令也会显示系统整体的内存使用情况,同样包括了total, used, free, buffers, cached等,需要注意的是,这里并没有像free命令那样提供-/+ buffers/cached之后的值,因此需要经过额外计算才能获得当前系统实际剩余的可用内存。
另一方面,我们查看不同进程的内存开销,
通过%MEM列,可以查看哪几个进程占用了大量的内存,在缓解内存不足的紧急情况时,可以终止这些占用内存较多的进程。
top命令中有以下与内存相关的数据列:
(1)VIRT:虚拟内存,是进程申请的虚拟内存总量;
(2)RES: 常驻内存,是进程切实使用的物理内存量,free命令中看到的used列下面的值,就包括常驻内存的加总,但不是虚拟内存的加总;
(3)SHR:共享内存,比如共享库占用的内存等。
4. 交换空间
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使用free命令可以查看内存的总体使用,显示的内容也包括交换分区的大小,可以使用swapon,swapoff,命令开启或关闭交换空间,交换空间是磁盘上的文件,并不是真正的内存空间。
例如:关闭交换分区
此时交换分区显示全为0,说明系统没有开启交换分区。swapon命令可以启用交换分区。
当内存不足时,系统会选择通过:1.将部分不常被访问的内存页交换到内存空间,或2.删除部分cache的文件来释放内存空间。
系统的可用内存一般等于物理内存 + 交换分区。交换分区在磁盘上, 因此速度比内存读写要慢得多。
交换分区实际上就是磁盘上的文件,可以通过mkswap命令来创建交换空间。
5. 内核态内存占用
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slab系统用来处理系统中比较小的元数据,如文件描述符等,进而组织内核态的内存分配。
一个slab包含多个object,例如dentry这些数据结构就是object,可以通过slabtop命令查看系统中活动的object的数量与内存占用情况,从而了解哪些数据结构最占用内核态的内存空间。
例如:使用slabtop命令查看内核数据结构及内存占用
通常关注1. 哪些数据结构的内存占用最大,2. 哪些类型的数据结构对应的object最多,比如inode多代表文件系统被大量引用等。
该交互命令支持的选项与排序标准有:
6. 查看内存使用的动态变化
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vmstat命令可以查看内存使用的动态变化,
例如: 使用vmstat动态监视内存变动
其中# vmstat N 代表每隔N秒更新一次数据。
7. dstat
8. 查看共享内存空间
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可以使用pmap命令查看进程使用的共享内存,包括使用的库,所在堆栈空间等。
9. 查看系统内存历史记录
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可以使用sar命令查看一个月以内的内存使用情况。
如何清理内存使用
1. 释放占用的缓存空间
2. 终止进程
与Linux内存相关的文件系统文件
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内存信息
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进程状态信息,
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进程物理内存信息
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slab的分布状况
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虚拟内存信息
一些额外的小技巧
1. 降低swap的使用率:
可以查看当前swap的使用
2. 限制其他用户的内存使用
# vim /etc/security/limits.conf
3. 大量连续内存数据:
# vim /etc/sysctl.conf
4. 调节page cache(大量一样的请求 调大page cache)
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5. 脏页
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脏页是指已经更改但尚未刷到硬盘的内存页,由pdflush往硬盘上面刷。