Linux系统内存使用优化技巧

交换空间（Swap）的优化

禁用 Swap

sudo swapoff -a

作用：这个命令会禁用系统中所有的 Swap 空间。swapoff 命令用于关闭 Swap 空间，-a 参数表示关闭 /etc/fstab 文件中配置的所有 Swap 空间。

使用场景：在高性能应用场景下，比如数据库服务器或高性能计算服务器，禁用 Swap 可以减少磁盘 I/O，提高系统性能。

降低 swappiness 值

echo "vm.swappiness=10" | sudo tee -a /etc/sysctl.conf
sudo sysctl -p

作用：vm.swappiness 参数控制系统使用 Swap 的倾向。值越低，系统越倾向于使用物理内存而不是 Swap。默认值通常是 60，将其设置为 10 可以显著减少 Swap 的使用。

使用场景：适用于内存充足的系统，减少 Swap 的使用可以提高内存访问速度，提升系统性能。

减少动态内存分配

使用大页（Hugepage）

cat /proc/meminfo | grep HugePages

作用：查看系统当前的 HugePages 配置情况。/proc/meminfo 文件包含了系统的内存信息，grep HugePages 用于过滤出与 HugePages 相关的信息。

使用场景：在配置大页之前，需要先查看当前的配置情况。

vm.nr_hugepages = 2048

作用：在 /etc/sysctl.conf 文件中设置 vm.nr_hugepages 参数，指定系统分配的大页数量。假设应用需要 4GB 大页内存，大页大小为 2MB，则需要 2048 个大页。

使用场景：适用于内存密集型应用，如数据库服务器，使用大页可以减少页表项的数量，提高内存访问速度。

sudo sysctl -p

作用：使 /etc/sysctl.conf 文件中的配置生效。sysctl 命令用于运行时调整内核参数，-p 参数表示从 /etc/sysctl.conf 文件中读取配置并应用。

使用场景：每次修改 /etc/sysctl.conf 文件后，都需要执行这个命令来使配置生效。

export HUGETLB_MORECORE=yes

作用：设置环境变量 HUGETLB_MORECORE 为 yes，使应用能够使用大页内存。这个环境变量通常在应用的启动脚本中设置。

使用场景：适用于需要使用大页内存的应用，如 Oracle 数据库。

优化数据访问，使用缓存和缓冲区

使用堆栈缓存

作用：使用堆栈来明确声明内存空间，以存储需要缓存的数据。堆栈缓存可以减少动态内存分配的开销。

使用场景：适用于需要频繁分配和释放小块内存的应用。

利用外部缓存组件

作用：利用外部缓存组件（如 Redis）来优化数据的访问，减少对数据库的频繁访问。Redis 是一个高性能的键值存储系统，可以作为缓存层，提高数据访问速度。

使用场景：适用于需要频繁读取数据的应用，如 Web 应用、API 服务等。

使用 cgroups 限制进程内存使用

创建 cgroup

sudo cgcreate -g memory:/mygroup

作用：创建一个名为 mygroup 的 cgroup，用于管理内存。cgcreate 命令用于创建 cgroup，-g memory:/mygroup 参数指定创建一个内存类型的 cgroup。

使用场景：适用于需要限制特定进程或组内进程的内存使用情况。

限制内存使用

echo "100M" > /sys/fs/cgroup/memory/mygroup/memory.limit_in_bytes

作用：设置 mygroup cgroup 的内存使用限制为 100MB。/sys/fs/cgroup/memory/mygroup/memory.limit_in_bytes 文件用于设置内存限制。

使用场景：适用于需要确保关键应用的内存需求，防止其他进程占用过多内存。

调整 OOM Score

调整进程的 OOM 分数

echo -17 > /proc/1234/oom_adj

作用：调整进程 ID 为 1234 的 OOM 分数为 -17。oom_adj 文件用于调整进程的 OOM 分数，值越低，进程越不容易被 OOM 杀死。

使用场景：适用于需要保护关键进程不被系统自动杀死的情况。

终止未使用的服务和程序

列出所有正在运行的服务

sudo systemctl list-units --type=service --state=running

作用：列出所有正在运行的服务。systemctl 命令用于管理系统服务，list-units --type=service --state=running 参数用于列出所有正在运行的服务。

使用场景：在优化系统性能时，需要先列出所有正在运行的服务，以便决定哪些服务可以停止。

停止并禁用不需要的服务

sudo systemctl stop service_name
sudo systemctl disable service_name

作用：停止并禁用指定的服务。stop 命令用于停止服务，disable 命令用于禁用服务，防止服务在系统启动时自动启动。

使用场景：适用于需要减少不必要的内存占用，提高系统性能。

始终使用最新的软件

定期更新软件

作用：定期更新软件可以修复已知的错误和漏洞，提高系统的稳定性和性能。

使用场景：适用于所有系统，定期更新软件是系统维护的基本要求。

清理缓存

清理页面缓存

echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches

作用：清理页面缓存，释放内存。/proc/sys/vm/drop_caches 文件用于控制缓存的清理，值为 1 表示清理页面缓存。

使用场景：适用于需要临时释放内存，提高系统性能的情况。

清理目录项和inode缓存

echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches

作用：清理目录项和 inode 缓存。值为 2 表示清理目录项和 inode 缓存。

使用场景：适用于需要临时释放内存，提高系统性能的情况。