Linux性能调优指南（2）：内存与Swap分区调优

本文主要是介绍Linux性能调优指南（2）：内存与Swap分区调优，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

文章目录

- 二, 内存性能调优
- - 1,增加内存容量：基本流程与考虑因素
  - - 大概的流程吧
  - 2,内存压缩技术：在Linux上启用与配置zRAM
  - - 如何在Linux系统上启用和配置zRAM的步骤：
  - 3,内存清理工具：编写脚本或安装与使用BleachBi
  - - - 安装 BleachBit 的步骤：
  - 4,Swap分区调优：前提条件、详细步骤与GParted安装
  - - - 4.1 前提条件与注意事项
      - 4.2 调整Swap分区的详细步骤
      - 4.3 安装GParted
      - 4.3.1 对于基于Debian的系统（如Ubuntu）
        4.3.2 对于基于Red Hat的系统（如CentOS）
        4.3.3 对于其他Linux发行版
      - 4.4 使用GParted进行分区管理

二, 内存性能调优

1,增加内存容量：基本流程与考虑因素

增加物理内存容量是提升Linux系统内存性能最直接有效的方法。当系统内存不足时，系统会频繁地进行交换（swapping）操作，将部分内存数据迁移到磁盘上的Swap空间中，这会显著降低系统的响应速度，因为磁盘I/O速度远低于内存访问速度。因此，根据系统负载和应用需求增加物理内存，可以减少交换活动，提高系统整体性能。

大概的流程吧

检查当前内存使用情况：
使用free命令可以查看当前的内存使用情况，包括总内存、已用内存、空闲内存等。

free -h

监控内存使用：
使用top或htop命令可以实时监控内存使用情况，这有助于你了解系统的内存需求。

htop

确定内存需求：
根据你的应用程序和系统负载，估计所需的内存量。如果经常遇到内存不足的情况，那么可能需要增加内存。

购买和安装内存条：
根据你的服务器或计算机的规格，购买合适的内存条，并按照制造商的说明进行安装。

配置操作系统以使用新内存：
在大多数情况下，Linux会自动识别新安装的内存。但是，你可能需要重新启动系统来确保新内存被正确识别和使用。

验证新内存的使用：
再次使用free命令来验证新内存是否已经被系统识别和使用。

2,内存压缩技术：在Linux上启用与配置zRAM

内存压缩技术可以在内存不足时，通过压缩部分内存数据来释放空间，从而提高内存利用率。Linux中常用的内存压缩技术包括zRAM等。zRAM是一种使用压缩算法来减少内存占用的技术，它可以将压缩后的数据存储在内存中，当需要访问这些数据时再进行解压缩。使用内存压缩技术可以减少内存泄漏和内存碎片，提高系统的稳定性和响应速度。

如何在Linux系统上启用和配置zRAM的步骤：

检查zRAM是否已启用：
首先，你需要检查你的系统是否已经启用了zRAM。你可以通过查看/dev目录下的设备列表来做到这一点。
```
ls /dev/zram*
```
如果列出了zRAM设备，那么zRAM已经启用。如果没有，你需要继续下一步来启用它。
启用zRAM：
在一些Linux发行版上，zRAM可能已经默认启用。如果没有，你可以通过加载zRAM内核模块来启用它。
```
sudo modprobe zram
```
这将加载zRAM模块并创建默认的zRAM设备。
配置zRAM：
一旦zRAM设备被创建，你可以通过写入特定的系统文件来配置它们。例如，你可以设置压缩算法、内存大小等。
```
echo lz4 > /sys/block/zram0/comp_algorithm  
echo $((2 * 1024 * 1024 * 1024)) > /sys/block/zram0/disksize  # 设置2GB大小
```
这将为zRAM设备设置LZ4压缩算法，并分配2GB的内存。
格式化并使用zRAM设备：
在配置zRAM设备后，你需要格式化它，然后才能像使用普通磁盘一样使用它。
```
sudo mkfs.ext4 /dev/zram0  
sudo mount /dev/zram0 /mnt/zram
```
这将格式化zRAM设备，并将其挂载到/mnt/zram目录。
调整系统以使用zRAM作为交换空间：
你可以将zRAM设备配置为系统的交换空间，以便在内存不足时使用。
```
sudo mkswap /dev/zram0  
sudo swapon /dev/zram0
```
这将设置zRAM设备为交换空间，并启用它。
持久化配置：
如果你希望在系统重启后保留zRAM配置，你需要将上述步骤添加到系统的启动脚本中。

3,内存清理工具：编写脚本或安装与使用BleachBi

在Linux系统中，定期清理不再使用的内存页面和缓存可以释放内存空间，提高内存分配效率。常用的内存清理方法包括使用sync和echo命令清除页面缓存、目录项和inode等。例如，执行sync; echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches可以清除页面缓存，而sync; echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches则会清除页面缓存、目录项和inode。此外，还可以使用如BleachBit等图形界面的清理工具来清理缓存和垃圾文件。

使用sync和echo命令来清理内存缓存的方法。下面是一个简单的脚本，用于执行这个任务：

#!/bin/bash  # 同步磁盘缓存到磁盘  
sync  # 清除页面缓存  
echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches  # 或者，要更彻底地清理，包括目录项和inode  
# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches  # 输出清理后的内存使用情况  
echo "Memory caches cleared. Current memory usage:"  
free -h

保存这个脚本为clear_memory_caches.sh，然后给予执行权限：

chmod +x clear_memory_caches.sh

现在，你可以通过运行这个脚本来清理内存缓存了：

./clear_memory_caches.sh

这个脚本首先使用sync命令将磁盘缓存同步到磁盘，然后使用echo命令将1或3写入/proc/sys/vm/drop_caches文件来清除页面缓存。写入1会清除页面缓存，而写入3会清除页面缓存、目录项和inode。最后，脚本使用free -h命令输出清理后的内存使用情况。

除了这个脚本，你还可以安装像BleachBit这样的图形界面工具来清理缓存和垃圾文件。

安装 BleachBit 的步骤：

打开终端：
在 Linux 系统上，打开你的终端应用程序。
更新软件包列表（可选）：
在安装之前，建议先更新你的软件包列表，以确保你安装的是最新版本。可以使用以下命令：
```
sudo apt update  # 对于基于 Debian 的系统，如 Ubuntu  
sudo yum update  # 对于基于 Red Hat 的系统，如 CentOS
```
安装 BleachBit：
根据你的 Linux 发行版，使用适当的包管理器来安装 BleachBit。

对于基于 Debian 的系统（如 Ubuntu），使用以下命令：
```
sudo apt install bleachbit
```
对于基于 Red Hat 的系统（如 CentOS），可能需要先启用 EPEL 仓库，然后使用以下命令：
```
sudo yum install bleachbit
```
或者，如果你的系统使用的是 dnf：
```
sudo dnf install bleachbit
```
启动 BleachBit：
安装完成后，你可以从终端启动 BleachBit，或者使用你的桌面环境的应用程序菜单来找到并启动它。
```
bleachbit
```
使用 BleachBit：
启动后，BleachBit 会显示一个界面，列出了可以清理的项目。你可以选择要清理的项目，然后点击“清理”按钮来执行清理操作。

4,Swap分区调优：前提条件、详细步骤与GParted安装

Swap分区是Linux系统中用于虚拟内存管理的特殊分区，当物理内存不足时，系统会将部分内存数据迁移到Swap分区中以释放物理内存。合理调整Swap分区的大小对系统性能至关重要。调整Swap分区大小的方法包括使用分区管理工具（如GParted）或命令行工具（如fdisk、mkswap和swapon）。在调整Swap分区大小时，需要根据系统的实际需求和硬件配置来确定合适的大小，以避免Swap分区过大或过小导致的性能问题。

4.1 前提条件与注意事项

确保你有足够的磁盘空间来创建或扩展Swap分区。
在进行任何分区操作之前，备份重要数据。
你可能需要root权限来执行这些命令。
再次提醒!!!调整Swap分区大小是一个涉及磁盘分区和格式化的高级任务，需要谨慎操作。以下是一个基本的命令行指南，用于调整Swap分区的大小。这个过程通常包括创建一个新的Swap分区（如果需要的话），以及启用或禁用现有的Swap分区。

4.2 调整Swap分区的详细步骤

查看当前的Swap使用情况
```
swapon --show  
free -h
```

关闭现有的Swap分区（如果你打算重新调整它的大小）

sudo swapoff /dev/sdXN  # 替换/dev/sdXN为你的Swap分区标识

调整分区大小

使用fdisk、parted或gparted等工具来调整分区大小。这一步的具体操作取决于你的磁盘布局和你想要达到的目标。

例如，使用fdisk删除并重新创建Swap分区（注意：这会导致数据丢失）：
```
sudo fdisk /dev/sdX  # 替换/dev/sdX为你的磁盘标识
```
在fdisk命令中，使用d来删除分区，然后使用n来创建一个新分区。确保将新分区设置为Swap类型（类型代码82）。

格式化新的Swap分区

sudo mkswap /dev/sdXN  # 替换/dev/sdXN为你的新Swap分区标识

启用新的Swap分区

sudo swapon /dev/sdXN  # 替换/dev/sdXN为你的新Swap分区标识

更新/etc/fstab文件

编辑/etc/fstab文件，以确保在重启后自动启用新的Swap分区。找到旧的Swap条目，并用新的分区标识替换它。
```
sudo nano /etc/fstab
```
在文件中找到类似这样的行：
```
/dev/old/swap partition swap sw 0 0
```
并将其替换为：
```
/dev/sdXN none swap sw 0 0  # 替换/dev/sdXN为你的新Swap分区标识
```
验证Swap分区
```
swapon --show  
free -h
```
如果你不熟悉命令行工具或磁盘分区，建议使用图形界面的分区管理工具，如GParted