centos缓存内存分配

CentOS 缓存内存分配与调优指南

一 内存缓存机制与查看方式

• Linux 会把空闲内存用于 Page Cache（页面缓存） 与 Buffer（缓冲区），以加速文件读写与磁盘 I/O。通常 buff/cache 占用高并不代表内存紧张，内核会在应用需要内存时自动回收缓存。可用以下命令查看：
  • 查看整体内存与缓存：free -h
  • 查看详细内存与缓存字段：cat /proc/meminfo | grep -E “Cached|Buffers”
  • 观察虚拟内存与 I/O 概况：vmstat 1、iostat -x 1
• 理解要点：当应用真正需要更多内存时，内核会优先回收 buff/cache，因此无需手动“腾内存”。

二 关键内核参数与含义

• 影响缓存与回写行为的主要参数如下（默认值因版本与发行版不同而异，建议先读取当前值再调整）：
  • vm.dirty_ratio：当“脏页”占可用内存达到该比例时，前台进程会参与写回，可能带来短暂停顿。
  • vm.dirty_background_ratio：当脏页达到该比例时，内核在后台开始异步写回，尽量不影响前台。
  • vm.vfs_cache_pressure：控制回收 inode/dentry 等 VFS 缓存的倾向；数值越大，越积极回收，命中率可能下降。
  • vm.swappiness：控制使用 Swap 的倾向，范围 0–100；数值越大越倾向使用 Swap（通常数据库等内存敏感负载建议更低）。
• 查看与临时调整示例：
  • 查看：例如 cat /proc/sys/vm/dirty_ratio
  • 临时调整（重启失效）：例如
    • sysctl -w vm.dirty_ratio=10
    • sysctl -w vm.dirty_background_ratio=5
    • sysctl -w vm.vfs_cache_pressure=50
    • sysctl -w vm.swappiness=10
• 提示：这些参数作用于文件系统缓存与内存回收策略，是进行“缓存分配与调优”的核心入口。

三 持久化配置与工具

• 持久化到配置文件：编辑 /etc/sysctl.conf 或 /etc/sysctl.d/99-custom.conf，加入需要的内核参数，然后执行 sysctl -p 使配置生效。例如：
  • vm.dirty_ratio = 10
  • vm.dirty_background_ratio = 5
  • vm.vfs_cache_pressure = 50
  • vm.swappiness = 10
• 使用 tuned 进行场景化调优（可选）：
  • 安装与启用：yum install -y tuned && systemctl enable --now tuned
  • 选择配置：例如存储型负载可选 tuned-adm profile enterprise-storage
• 说明：tuned 提供预设的系统参数组合，便于在不同业务场景下获得更合适的缓存与 I/O 策略。

四 应用层缓存与文件系统优化

• 数据库类（如 MySQL/MariaDB）：增大缓冲池可显著提升命中率，例如在配置中设置 innodb_buffer_pool_size=1G（请结合内存总量与实例并发谨慎设置）。
• Web/代理类（如 Nginx）：可配置反向代理缓存，例如
  • proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=1g inactive=60m;
• 文件系统挂载选项：对不需要访问时间更新的场景，使用 noatime 减少元数据写回，例如
  • mount -o remount,noatime /your/mount/point
• 原则：让“热数据”尽量留在内存中，减少随机小 I/O 与频繁元数据更新，是提升缓存命中率的关键。

五 安全清理缓存与变更注意

• 清理缓存（仅在必要时执行，如基准测试前或异常膨胀时）：
  • 先同步脏数据：sync
  • 按需清理：
    • 仅清理页缓存：echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches
    • 清理目录项与索引节点：echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches
    • 清理全部三类缓存：echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
• 风险提示：清理缓存会导致后续一段时间的 I/O 上升 与性能下降；变更 dirty_ratio/background_ratio/vfs_cache_pressure/swappiness 等参数前，请在测试环境评估并备份配置，变更后持续观察 free、vmstat、iostat 等指标。生产环境调整务必谨慎。