Linux缓存如何监控和调优 - 问答

在 Linux 系统中，缓存是提高系统性能和响应速度的关键机制。通过合理地监控和调优缓存，可以显著提升系统的整体效率。以下是关于如何监控和调优 Linux 缓存的详细指南。

使用 free 命令：

free 命令是查看系统内存使用情况的基础工具，其中包括缓存的大小。通过添加 -h 参数，可以以人类可读格式查看缓存信息。
```
free -h
```
输出示例：
```
Mem:           7.7Gi       3.6Gi       1.2Gi       343Mi       238Mi       1.1Gi
-/+ buffers/cache:   2.9Gi       2.7Gi
Swap:          2.0Gi          0B
```
其中，cached 列显示了当前缓存的大小。
查看 /proc/meminfo 文件：

/proc/meminfo 文件包含了系统内存配置及其使用状况的详细信息，包括缓存的大小。
```
cat /proc/meminfo | grep Cached
```
输出示例：
```
Cached:        1.9Gi
```
使用 vmstat 命令：

vmstat 命令提供了全面的系统动态信息，包括内存使用情况。结合 -s 选项可以生成详细的统计报告。
```
vmstat -s
```
使用 htop 命令：

htop 是一个增强版的 top 命令，提供了更友好的交互界面，可以实时显示系统的进程和资源使用情况，包括缓存的使用情况。
使用 glances 命令：

glances 是一个集成式的多维度监测平台，可以同时跟踪内存、磁盘 I/O 性能等多项指标，并兼容 Web 浏览器访问模式。

调整内核参数：
- vm.dirty_ratio 和 vm.dirty_background_ratio：控制脏页的比例，避免频繁的磁盘写入操作。
```
sudo sysctl -w vm.dirty_ratio=10
sudo sysctl -w vm.dirty_background_ratio=5
```
- vm.vfs_cache_pressure：调整内核对dentry和inode缓存的倾向性。
```
sudo sysctl -w vm.vfs_cache_pressure=100
```
- vm.swappiness：调整内核在内存不足时将数据移动到交换空间的倾向性。
```
sudo sysctl -w vm.swappiness=10
```
手动清除缓存：

可以使用以下命令手动清除缓存：
```
sync; echo 3 | sudo tee /proc/sys/vm/drop_caches
```
这将清除页缓存、目录项缓存和inode缓存。
优化缓存替换算法：
- LRU（Least Recently Used）算法：选择最久未使用的缓存块进行替换。
```
sudo sysctl -w vm.lru_cache_size=1024
```
- LFU（Least Frequently Used）算法：根据缓存块的使用频率进行替换。
监控缓存使用情况：

使用 sysstat 和 iotop 等工具监控系统的性能指标，包括缓存的利用率和性能瓶颈等。

通过以上步骤，可以有效地监控和调优 Linux 系统的缓存，提高系统的性能和响应速度。在调整缓存参数时，应根据系统的具体使用情况和服务器性能进行细致考量，以达到最优的系统性能。

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