ubuntu缓存设置技巧

Ubuntu 缓存设置与优化实用技巧

一 核心原则与监控

• 理解机制：Linux 会把频繁访问的数据放入Page Cache，目录项与索引节点放入dentries/inodes，以提升 I/O 性能。通常无需手动清理，系统会在需要时自动回收。需要时可用命令查看与清理。
• 快速查看：
  • 内存与缓存概览：free -h、cat /proc/meminfo
  • 定位大目录：sudo du -sh /* | sort -h
  • 观察 I/O：iostat -x 1、vmstat 1
• 手动清理内存缓存（仅在特殊场景使用，如基准测试、内存紧张排查）：先 sync 再写入 drop_caches：
  • 仅 PageCache：echo 1 | sudo tee /proc/sys/vm/drop_caches
  • 仅 dentries/inodes：echo 2 | sudo tee /proc/sys/vm/drop_caches
  • 全部清理：echo 3 | sudo tee /proc/sys/vm/drop_caches
• 注意：清理缓存只是临时措施，很快会被重新占用；在生产环境避免频繁清理以免影响性能。

二 磁盘与包管理缓存

• APT 缓存
  • 查看占用：du -sh /var/cache/apt/archives
  • 清理旧版本：sudo apt autoclean
  • 清理全部包文件：sudo apt clean
  • 移除无用依赖：sudo apt autoremove --purge
  • 安装后自动删除包文件（图形界面）：在 Synaptic 中 Settings → Preferences → Files，勾选“Delete downloaded packages after installation”。
• 系统日志与缩略图
  • 日志：sudo journalctl --vacuum-time=3d 或 --vacuum-size=100M
  • 缩略图：rm -rf ~/.cache/thumbnails/*
• Snap 缓存
  • 清理：sudo rm -rf /var/lib/snapd/cache/*
• 建议：定期（如每周）执行上述清理，既释放空间又不影响运行中的缓存收益。

三 内存与页面缓存调优

• 交换倾向（swappiness）
  • 查看：cat /proc/sys/vm/swappiness
  • 临时调整：sudo sysctl vm.swappiness=10（桌面/内存充足机器常用 10–30）
  • 永久生效：echo 'vm.swappiness=10' | sudo tee -a /etc/sysctl.conf && sudo sysctl -p
• 脏页写回（影响写入延迟与突发 I/O）
  • 查看：cat /proc/sys/vm/dirty_background_ratio、cat /proc/sys/vm/dirty_ratio、cat /proc/sys/vm/dirty_expire_centisecs、cat /proc/sys/vm/dirty_writeback_centisecs
  • 示例（更积极写回，降低突发写放大，需按负载测试）：
    • sudo sysctl vm.dirty_background_ratio=5
    • sudo sysctl vm.dirty_ratio=10
    • sudo sysctl vm.dirty_expire_centisecs=30000
    • sudo sysctl vm.dirty_writeback_centisecs=5000
  • 提示：也可使用字节阈值 vm.dirty_background_bytes/vm.dirty_bytes 按容量精确控制。
• 建议：先记录基线（free、iostat），小步调整并观察延迟与吞吐，再固化到 /etc/sysctl.conf。

四 应用层缓存加速

• 编译缓存
  • ccache：sudo apt install ccache，在构建环境设置 CC=ccache gcc 或 export CC=ccache
  • sccache：作为替代，适合分布式/云构建场景
• 内存对象缓存
  • Memcached：sudo apt install memcached，编辑 /etc/memcached.conf 设置 -m 1024（单位 MB），重启服务
  • Redis：sudo apt install redis-server，在 /etc/redis/redis.conf 设置 maxmemory 1gb 与淘汰策略 maxmemory-policy allkeys-lru
• DNS 缓存
  • dnsmasq：sudo apt install dnsmasq，在 /etc/dnsmasq.conf 设置 cache-mem 512（单位 MB），重启服务
• 预加载（应用启动加速）
  • preload：sudo apt install preload，开机自启，学习常用应用以提前加载到内存
• 建议：为数据库、Web 与应用合理配置内存上限与淘汰策略，避免占用过多系统内存。

五 文件系统与 I/O 调度优化

• 挂载选项（编辑 /etc/fstab，示例为 ext4）
  • 减少元数据写：noatime,nodiratime
  • 权衡一致性与性能（谨慎）：data=writeback
• I/O 调度器（SSD 常用 noop/deadline）
  • 查看：cat /sys/block/sdX/queue/scheduler
  • 临时切换（示例）：echo noop | sudo tee /sys/block/sdX/queue/scheduler
• 文件系统选择
  • ext4：通用稳定；XFS：大文件/高并发；Btrfs：快照/校验；ZFS：高级特性（需额外安装）
• 建议：结合工作负载选择文件系统与调度器，变更前充分测试，生产环境优先使用非破坏性选项。