Для системного администратора
—>
Notice: Undefined variable: t in /var/www/user97185/data/www/system-administrators.info/yandex-ad.php on line 15
Notice: Undefined variable: r in /var/www/user97185/data/www/system-administrators.info/yandex-ad.php on line 15
Рекомендую: Фриланс-биржа | Кэшбэк-сервис | Интернет-бухгалтерия
Все о Linux swap space
1. Что такое Swap и зачем оно
Если ваш компьютер пытается запустить программу, которая требует больше оперативной памяти, чем доступно, большинство современных операционных систем, для решения этой задачи, используют технологию swapping (”подкачка”). Суть этой технологии заключается в том, что некоторый объем данных (который не “помещается” в оперативную память) временно хранится на жестком диске, в то время как другая часть данных обрабатывается. В этой статье мы рассмотрим несколько вариантов управления своп-разделами в Linux для повышения производительности вашей системы.
В ОС Linux оперативная память (ОЗУ, RAM, random access memory) делится на разделы, называемые страницами (pages). Swapping (”подкачка”, своппинг) – это процесс во время которого страницы памяти копируются на специально сконфигурированный для этого раздел диска, называемый swap space (раздел подкачки, может быть как и файлом, так и разделом жесткого диска), для освобождения ОЗУ. Совокупные размеры физической памяти и раздела подкачки – это объем имеющийся виртуальной памяти.
Своппинг необходим по следующим причинам. Во-первых, когда системе необходимо больше памяти (т.е. приложение или процесс запрашивает у системы больше памяти) чем сейчас свободно в ОЗУ, ядро разгружает (”откачивает”) наименее используемые страницы и освобожденную память выделяет текущему приложению или процессу. А во-вторых, значительное количество страниц используемых программами на стадии запуска, используются только при инициализации и никогда более. Соответственно система может засвапить эти страницы, тем самым освобождая (разгружая) ОЗУ.
Тем не менее у своппинга есть и недостатки. По сравнению с ОЗУ, работа с жестким диском осуществляется на много медленнее. Для оценки временных затрат на чтение/запись в ОЗУ используются наносекунды, в то время как для жесткого диска используются миллисекунды, т.е. одни и теже операции на жестком диске занимают в десятки тысяч больше времени чем в ОЗУ. Следовательно чем больше страниц спаппится, тем медленнее работает ваша система. Иногда могут возникать такие проблемы, когда страница откачивается из ОЗУ, и через очень короткий промежуток времени закачивается обратно, и т.д., это приводит к сильному затормаживанию вашей системы. В таких ситуациях выход один – увеличить объем ОЗУ.
В Linux есть две формы своппа: раздел подкачки и файл подкачки. Раздел подкачки – это отдельный раздел на жестком диске, используемый только для своппинга, никакие другие файлы не могут там располагаться. Файл подкачки – это специальный файл в файловой системе.
(Кстати в Windows тоже есть файл подкачки, его даже иногда есть смысл переносить на отдельный диск, т.к. тогда он не будет фрагментироваться. Но это не будет тем же самым, как Linux своп раздел, т.к. в Linux работа с этим разделом происходит на низком уровне.)
2. Swap partition, своп-раздел
Для того что бы в Linux посмотреть какие своп пространства у вас имеются, используйте команду swapon -s.
Filename Type Size Used Priority
/dev/sda5 partition 859436 0 -1
Каждая строчка в этом списке описывает имеющиеся у вас своп пространства. В поле “Type” указывается тип пространства: partition (раздел) или file (файл). Поле “Filename” показывает местоположение свопа. Далее идет общий размер свопа и сколько сейчас используется. В последнем поле указан приоритет, т.е. какие пространства системе использовать вначале. Стоит отметить, что если примонтировать несколько своп-простанств расположенных на разных жестких дисках, и выставить им одинаковый приоритет, то Linux будет равномерно распределять страницы памяти по ним, что приведет к существенному увеличению производительности системы.
Перед тем как добавить новый своп-раздел, необходимо приготовить для него место. Для начала убедитесь в том, что раздел помечен как swap. Для этого используйте следующую команду:
Замените /dev/hdb на на путь к устройству где будет расположен своп. Результат должен выглядеть примерно так:
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/hdb1 2328 2434 859446 82 Linux swap / Solaris
Если раздел не помечен как swap, то используйте программу fdisk с ключом t, будьте осторожны во время этой процедуры, а то останетесь без своего линукса и других ОС, проверьте раздел на наличие нужной информации перед тем, как сделать из него swap.
Как только раздел помечен как своп, необходимо подготовить, для этого используется следующая команда:
Если никаких ошибок нет, то можно подключать своп-раздел:
Проверить результат можно вышеупомянутойкомандой – swapon -s.
Для того что бы новый своп автоматически монтировался при старте системы, необходимо внести некоторые изменения в файл /etc/fstab, в котором содержатся все файловые системы и свопы, монтирующиеся при старте. Формат файла следующий:
Таким образом, swap-space – это специальный тип файловой системы. Для добавления нового свопа добавьте следующую строку:
/dev/hdb1 none swap sw 0 0
Для того что бы проверить примонтируется ли новый своп-раздел при старте, отключите все свопы командой swapoff -a. Затем командой swapon -a, включите свопы, загрузятся те, которые перечислены в файле /etc/fstab. Ну и наконец командой swapon -s проверьте, какие сповы примонтировались.
3. Swap file, своп-файл
Так же как и своп-раздел, вы можете создать и своп-файл, пройдя теже стадии создания, подготовки и монтирования. Отличие только в том, что нет необходимости искать или создавать новый раздел на диске.
Для начала создайте файл, например размером один гигабайт:
dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1024 count=1048576
Затем подготавливаем своп:
Т.е. все аналогично: swapon /swapfile
Осталось только добавить строку в файл /etc/fstab:
/swapfile none swap sw 0 0
4. Какого размера должен быть своп?
Вообще своп не необходим, если у вас много ОЗУ и все работает хорошо, но как только система запросит больше памяти, то вероятней всего она рухнет. Так что лучше всего иметь своп, тем более, что диски сейчас не такие уж и дорогие.
Ключевым остается вопрос “Сколько?”. Старые версииUNIX-подобных операционных систем (Sun OS, Ultrix) официально требовали своп в два или три раза больше чем ОЗУ. Современные системы, например Linux, уже не требуют такого объема, но вы всегда можете сконфигурировать и больше. Со временем выработались некоторые негласные правила:
- для настольных ПК: swap = 2 * ОЗУ
- для сервера: swap = 1/2 * ОЗУ
- для старых машин с малым объемом ОЗУ: можно сделать гигабайт и больше
В ядре Linux версии 2.6 добавился новый параметр свопа – swappiness. Он принимает значения от 0 до 100. Т.е. грубо говоря – это эффективность своппинга, чем выше значение, тем больше страниц приложения стараются выгрузить в своп. Один из главных майнтенеров ядра Andrew Morton сказал, что он на своем домашнем ПК использует swappiness=100. Он считает, что это не правильно, уменьшать возможности ядра к своппингу.
Но как было сказано в начале, если время между выгрузкой и загрузкой страниц больше, чем время которое нужно программе, то это лишнии потери времени. По умолчанию swappiness равен 60. Вы можете временно (до следующей перезагрузки системы) изменить это следующей командой:
echo 50 > /proc/sys/vm/swappiness
Для того что бы изменить значение по умолчанию необходимо изменить параметр vm.swappiness в файле /etc/sysctl.conf.
5. Вывод
Изменение параметров своппинга – это привелегия системного администратора (стоит заметить, что операции по управлению свопами может делать только root). При хорошем планировании можно добиться существенного прироста производительности системы. Не бойтесь эксперементировать, постоянно проводите мониторинг системы, что бы добиться нужного результата.
Этот пост December 8, 2007 at 11:21 am опубликовал molse в категории Linux. Желающие могут оформить RSS подписку на комменты. Both comments and trackbacks are currently closed.
Источник
Все о пространстве подкачки в ОС Линукс
Оригинал: All about Linux swap space
Автор: Gary Sims
Дата: 3 декабря 2007
Свободный перевод: Алексей Дмитриев
Дата перевода: 6 декабря 2007
При копировании материала обязательны указание автора, переводчика и ссылки на оригинал статьи и настоящую страницу как первоисточник перевода!
В случае, когда компьютер должен выполнить программу, размер которой превышает физический объем оперативной памяти, современные операционные системы прибегают к технологии подкачки, или своппинга. При этом блоки памяти временно сохраняются на жестком диске, а освободившийся объем оперативной памяти используется для обработки другой информации. В настоящей статье рассмотрены несколько приемов, которые могут помочь вам лучше управлять подкачкой на Линукс-системах и получить наибольшую производительность подсистемы своппинга.
Линукс разделяет доступную физическую оперативную память (RAM — random access memory) на блоки, называемые страницами. Своппинг — это процесс, при котором страница памяти копируется в заранее заготовленное место на жестком диске, называемое пространством подкачки, чтобы освободить данную страницу памяти для новой информации. Сумма объемов физической оперативной памяти и пространства подкачки называется объемом доступной виртуальной памяти.
Подкачка необходима по двум причинам. Во-первых, когда системе требуется больше памяти, чем физически доступно, ядро переносит из памяти на диск наименее используемые страницы и отдает освободившуюся память тому приложению (процессу) который нуждается в ней немедленно. Во-вторых, значительное количество страниц памяти задействуется приложениями только во время их загрузки, и может больше не понадобиться по окончании процесса инициализации. Система может откачать эти страницы на диск, освободив тем самым память для других приложений, или даже для дискового кэша.
Однако подкачка имеет и оборотную сторону. По сравнению с памятью, диск работает очень медленно. Скорость памяти измеряется в наносекундах, тогда как скорость диска в миллисекундах, получается, что доступ к диску может быть в десятки тысяч раз медленнее доступа к физической памяти. Чем больше происходит подкачки, тем медленнее работает система. Иногда чрезмерный своппинг приводит к пробуксовке, когда страница откачивается, затем тут же закачивается обратно, потом снова откачивается и так далее. В такой ситуации система борется за свободную память, «гоняя» приложение на месте. В такой ситуации только добавление дополнительной оперативной памяти может помочь.
В Линуксе пространство подкачки бывает двух видов: раздел подкачки (swap partition) и файл подкачки (swap file).
Раздел подкачки — это независимая секция жесткого диска, используемая исключительно для подкачки, никаких других файлов там нет. Файл подкачки — это файл особого типа внутри файловой системы, среди прочих файлов всех других типов. Чтобы узнать каким пространством для подкачки вы располагаете, наберите в командной строке:
В ответ вы получите что-то типа:
Каждая строка относится к отдельному пространству подкачки, имеющемуся в системе. В данном случае строка всего одна. Поле ‘Type’ (Тип) говорит, что мы имеем раздел (partition), а не файл. Поле ‘Filename’ сообщает, что этот раздел находится на диске sda5. Поле ‘Size’ (размер) показывает размер раздела в килобайтах. Поле ‘Used’ (Использовано) сообщает, сколько килобайт пространства подкачки используется (в данном случае ноль). ‘Priority’ (Приоритет) сообщает, какое из пространств подкачки Линукс использует первым. Подсистема подкачки в линуксе имеет замечательное свойство: если вы смонтируете с одинаковым приоритетом два (или больше) пространств подкачки (желательно на разных устройствах), Линукс станет использовать их для подкачки поочередно, что существенно увеличит производительность своппинга.
Раздел подкачки
Для того чтобы добавить дополнительный раздел подкачки в свою систему, необходимо сначала подготовить его. Шаг первый — убедиться, что раздел помечен как swap partition (раздел подкачки). Шаг второй — создать на нем специальную файловую систему — swap filesystem. Чтобы удостовериться, что раздел помечен как swap, с правами root (суперпользователя) наберите команду:
Замените /dev/hdb на то устройство, которое хотите проверить. В ответ получите что-то вроде:
Если раздел не помечен как Linux swap, то придется изменить его с помощью программы fdisk, используя опцию ‘t’. Будьте предельно осторожны при работе с разделами, если не хотите по ошибке удалить важный раздел, или переформатировать системный раздел в раздел подкачки. Вся информация на swap-разделе будет потеряна, так что семь раз отмерьте, один раз отрежьте. Также имейте в виду, что Solaris помечает свои разделы тем же идентификатором, что Линукс — свои разделы подкачки (Linux swap), так что поостерегитесь случайно испортить раздел Solaris (если они у вас есть). Когда раздел помечен как swap, необходимо отформатировать его командой mkswap (make swap), опять же, как root:
Если не появляется сообщений об ошибках, значит ваш раздел отформатирован и готов к работе. Чтобы немедленно его активировать напечатайте:
Убедиться, что раздел используется, можно запустив команду swapon -s . Чтобы новый раздел автоматически подключался (монтировался) при запуске компьютера, нужно отредактировать файл /etc/fstab, который содержит список файловых систем, подключаемых (монтируемых) при загрузке. Формат каждой строки таков:
Так как пространство подкачки является специальным типом файловой системы, многие из этих параметров не понадобятся. Для раздела подкачки добавьте строку
/dev/hdb1 none swap sw 0 0
Здесь /dev/hdb1 — сам раздел подкачки, он не имеет специальной точки монтирования (mount point), следовательно, пишем none (нет). Его тип (type) — swap, обозначается опцией sw. Последние два параметра не используются, поэтому там нули.
Можно проверить без перезагрузки компьютера, будет ли ваш новый раздел подкачки автоматически подключаться. Для этого сначала отключим все пространства подкачки командой swapoff -a , затем обратно подключим все пространства подкачки, перечисленные в /etc/fstab командой swapon -a , затем проверим, что именно подключилось, командой swapon -s .
Файл подкачки (Swap file)
Кроме разделов подкачки, Линукс поддерживает также файлы подкачки, которые можно создавать, подготавливать и монтировать способом, похожим на вышеописанный. Преимущество файлов подкачки в том, что не нужно искать свободный раздел или создавать новый для увеличения пространства подкачки.
Для создания файла подкачки используйте команду dd , которая «умеет» создавать пустые файлы. Для создания файла в 1Гб напечатайте:
dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1024 count=1048576
Здесь: /swapfile — имя файла подкачки, а число 1048576 — это размер файла в килобайтах (т.е. 1Гб) Подготавливаем файл подкачки при помощи команды mkswap, также как поступали с разделом, но на этот раз указываем имя файла:
Аналогично монтируем его командой swapon:
Строка в файле /etc/fstab для файла подкачки выглядит так:
Какого размера должно быть пространство подкачки?
В принципе, возможно использовать Линукс систему вообще без подкачки, и система будет работать хорошо, если у нее большая оперативная память. Но, если, в один прекрасный момент, этой памяти не хватит, то систему ждет крах — ей просто не останется шансов. Так что советую иметь пространство подкачки, особенно в наши дни, когда место на винчестере сравнительно дешево.
Ключевой вопрос — сколько? Старые версии Unix-подобных операционных систем (такие как Sun OS и Ultrix) рекомендовали пространство подкачки вдвое или втрое превышающее размер оперативной памяти. Современные разработки (такие как Линукс) не требуют так много, но могут использовать его, если им дадут. Правило тут такое: 1) для настольных систем выделяйте пространство подкачки равное удвоенному размеру оперативной памяти, это позволит вам одновременно запускать много приложений (многие из которых, будучи неактивны, легко могут быть откачаны на диск, освободив память для активных); 2) для сервера выделяйте меньше пространства подкачки (около половины размера оперативной памяти), так, чтобы обеспечить при необходимости возможность своппинга, но следите за использованием пространства подкачки, и при необходимости наращивайте оперативную память (RAM); 3) для старых компьютеров с маленьким объемом оперативной памяти (скажем, только 128Мб), выделяйте столько пространства для подкачки, сколько сможете, вплоть до 1Гб.
Ядро Linux 2.6 добавило новый параметр, называемый swappiness (перевода не существует), позволяющий администратору регулировать то, как Линукс оперирует с пространством подкачки. Это число от 0 до 100. В общих чертах, чем больше это число, тем больше страниц откачиваются из оперативной памяти на диск, а чем меньше значение swappiness, тем большее число приложений остаются в оперативной памяти, даже если они неактивны. Разработчик ядра Andrew Morton утверждает, что выставляет на своих десктопах swappiness на высочайший уровень — 100, говоря при этом: «Я считаю, что не следует ограничивать ядро в его стремлении откачивать мусор. Вы же не хотите, чтобы сотни мегабайт памяти, занятой раздувшимися приложениями, без пользы зависли в вашей машине. Выгрузите их на диск, а память используйте на что-нибудь полезное». У идеи Мортона есть и оборотная сторона: если память освобождается слишком быстро, то время отклика приложений возрастет, так как при вызове приложения, система должна будет сначала закачать его обратно в память, что создаст ощущение медлительности.
Значение swappiness по умолчанию равно 60. Можно изменить его временно (до следующей перезагрузки) командой от имени root:
echo 50 > /proc/sys/vm/swappiness
Если хотите изменить его на постоянной основе, тогда нужно изменить параметр vm.swappiness в файле /etc/sysctl.conf
Заключение
Управление пространством подкачки является важным аспектом системного администрирования. Хорошо спланированный и правильно используемый своппинг дает много преимуществ. Не бойтесь экспериментировать и постоянно ведите мониторинг своей системы, чтобы убедиться, что вы достигли именно того результата, к которому стремились.
Источник
