centos swap性能调优方法有哪些

CentOS 交换分区性能调优方法

一 容量与布局

• 先明确业务类型：数据库、消息队列、实时计算等对延迟敏感的工作负载更适合“小而有保障”的 swap；批处理、离线任务可容忍更高 swap 使用。
• 容量建议（经验与官方口径并存，按场景取舍）：
  • 通用规则：小于4GB内存可设约4GB；4–8GB设8GB；大于8GB设16GB。
  • 若更看重稳定性与缓冲，可参考“1–2 倍 RAM”的上限策略，但内存很大（如≥64GB）时不必盲目放大，通常8–16GB即可。
• 布局与介质：
  • 优先使用SSD/NVMe承载 swap，显著降低换页延迟；HDD 场景尽量减少 swap 使用或降低 swappiness。
  • 可配置多个 swap 区/文件并设置优先级（pri=），利于多盘分担 IO（如：swapon -p 10 /swapfile1；swapon -p 5 /swapfile2）。
• 创建与启用示例（swap 文件）：
  • 创建：fallocate -l 8G /swapfile（或 dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1G count=8）
  • 权限：chmod 600 /swapfile
  • 格式化：mkswap /swapfile
  • 启用：swapon /swapfile
  • 持久化：/etc/fstab 追加“/swapfile none swap sw 0 0”。

二 关键内核参数

• vm.swappiness（换出倾向，范围0–100）
  • 默认值多为60；延迟敏感服务建议更低（如10）；内存充足且容忍 OOM 的场景可更低（如1）；设为0并非“绝对不用 swap”，只是尽量避免，极端内存紧张仍会使用。
  • 临时：sysctl vm.swappiness=10；永久：/etc/sysctl.conf 添加“vm.swappiness=10”。
• vm.vfs_cache_pressure（VFS 目录/索引节点回收倾向）
  • 默认100回收较激进；可适当降低（如50）以保留更多目录/索引缓存，减少元数据 IO。
• vm.min_free_kbytes（保留最小空闲内存）
  • 影响内存“水位线”（min/low/high），过小易触发直接回收导致卡顿，过大浪费内存。经验值可在1–8GB区间按内存规模选取（如4GB）。
• 透明大页 THP
  • 对内存密集型/低延迟服务，建议关闭以减少延迟抖动：echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled；echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag。
• NUMA 与 zone_reclaim_mode
  • 多 NUMA 节点且出现“内存尚有空闲却发生 swap”的场景，可设 vm.zone_reclaim_mode=0，允许跨节点分配，降低不必要回收与换页。
• 可选：tuned 服务
  • 若已手工完成内核参数优化，可关闭 tuned 避免策略冲突：tuned-adm off；systemctl stop tuned && systemctl disable tuned。

三 使用 zswap 与 zram

• zswap（内核级压缩缓存，位于内存中，减少对磁盘 swap 的访问）
  • 适合物理内存较紧张、偶尔换页的场景；开启后可显著降低磁盘 IO，提升响应。
• zram（在内存中创建压缩块设备充当 swap）
  • 适合无磁盘 swap 或磁盘性能较差的环境；注意会占用一部分可用 RAM。
• 二者均可在现代发行版启用，通常优先尝试 zswap，资源更紧张或无法使用磁盘 swap 时再考虑 zram。

四 监控与故障排查

• 常用观测
  • free -h、swapon -s、top/htop、vmstat 1、iostat -x 1；关注 si/so（换入/换出）、await、svctm、%util 等指标。
• 典型问题与处理
  • “内存充足却用 swap”：检查 swappiness 是否过高、是否启用 THP、是否存在 cgroup/memory.limit_in_bytes 限制（如容器未限 swap）、以及 systemd/system.slice/docker 等是否占用；必要时降低 swappiness、关闭 THP、为容器设置内存与 swap 限额。
  • 禁用或移除 swap（谨慎）
    • 先停用：swapoff -a（可能耗时）；再在 /etc/fstab 注释 swap 行；如需彻底移除，删除 swap 文件/分区并调整分区表。生产环境不建议无替代方案下直接禁用。

五 场景化建议

• 延迟敏感（数据库、消息队列、低延迟 API）
  • 小容量 swap（如1–4GB或按“4/8/16GB”规则），vm.swappiness≈1–10，关闭 THP，必要时设 vm.zone_reclaim_mode=0；优先 SSD/NVMe；监控 si/so 接近 0。
• 大数据/内存密集型（如 CDH 集群）
  • 倾向 vm.swappiness=0–1、合理 vm.min_free_kbytes（如4GB量级）、关闭 THP、zone_reclaim_mode=0；确保 swap 在 SSD 上，避免抖动放大。
• 通用/虚拟机
  • 采用“4/8/16GB”容量基线，vm.swappiness≈10–30，开启 zswap 作为第一道防线；结合工作负载逐步微调并压测验证。