本篇介绍Linux服务器系统内存调优。
内存是影响Linux性能的主要因素之一，内存资源的充足与否直接影响应用系统的使用性能。内存调优的主要目标是合理分配和利用内存资源，减少内存浪费，提高内存利用率，从而提升系统整体性能。

1.内存相关重要命令及参数（不同版本略有区别，大家注意）：

1. uptime
   功能：查看系统当前时间、运行时间、登录用户数和平均负载。
   平均负载：显示系统在过去1、5和15分钟内的平均负载，有助于了解系统的负载情况。
   
2. free
   功能：查看内存使用的详细情况。
   参数：
   -k：以KB为单位显示内存的使用情况（默认）；
   -m：以MB为单位显示内存的使用情况；
   -b：以byte为单位显示内存的使用情况；
   -h：以GB为单位显示内存的使用情况（常用）。
   输出内容：包括物理内存和交换空间的总量、已用量、空闲量和共享量等：
   
3. /proc/meminfo
   功能：查看buffer和cache的显示值，了解内存的使用情况:
   
   buffer：缓冲，向磁盘中写入数据。
   cache：缓存，向磁盘中读数据。
4. vmstat（Virtual Memory Statistics）
   功能：性能监控工具，显示关于系统各种资源之间相关性能的简要信息。
   输出内容：包括进程、内存、交换分区、块设备I/O、系统、CPU等方面的信息:
   
   参数：
   -a：查看正在使用的内存量和一短时间内没有使用的内存量。
   -f：获取当前服务器的forks数量。
   -s：查看内存指标及系统事件信息。
   -d：查看磁盘的统计信息。
   -p：查看某一特定分区I/O信息。
5. mpstat
   功能：统计处理器的详细信息:
   
   参数：
   -P ALL：每秒钟打印一条所有CPU最新消息。
   -I：展示中断处理情况。
6. iostat(这个命令主要是磁盘性能监控的，但也和内存息息相关，所以在此一并介绍)
   功能：监控磁盘使用情况。
   输出内容：包括CPU使用情况、设备（磁盘）的I/O统计信息等：
   
   经验总结：
   –%idle值高，表示CPU较空闲。若%idle值高但系统响应慢，可能是CPU等待分配内存，此时应加大内存容量。
   –%idle小于70，I/O压力较大。
   –%idle值如果持续低于10，表明系统中最需要解决的资源是CPU。
   –如果%util比较大，说明I/O请求太多，硬盘可能存在瓶颈。
   –await大于svctm，差值越小，说明队列时间越短；反之差值越大，队列时间越长，说明系统出现了问题。
   –avgqu-sz队列长度也可衡量I/O负荷，avgqu-sz是单位时间内的平均值。
7. cachestat命令
   功能：显示系统缓存的命中率等统计信息：
   输出内容：
   TOTAL：总的I/O次数。
   MISSES：缓存未命中的次数。
   HITS：缓存命中的次数。
   DIRTIES：新增到缓存中的脏页数。
   BUFFERS_MB：Buffers的大小（以MB为单位）。
   CACHED_MB：Cache的大小（以MB为单位）。
8. cachetop命令
   功能：实时显示每个进程的缓存命中情况。
   输出内容：
   PID：进程ID。
   UID：用户ID。
   CMD：命令名。
   HITS：缓存命中次数。
   MISSES：缓存未命中次数。
   DIRTIES：新增到缓存中的脏页数。
   READ_HIT%：读缓存命中率。
   WRITE_HIT%：写缓存命中率。

2.内核参数调整

1. vm.swappiness：定义了系统将内存页交换到磁盘的倾向程度。值为 0 表示尽量不使用交换分区，值为 100 表示积极使用交换分区（控制交换空间（swap）的使用）。值越低表示系统越倾向于使用物理内存，而不是交换空间；值越高表示系统越倾向于使用交换空间。对于内存较大的服务器，可以将这个值设置得较低，比如 10以下，以减少对交换分区的依赖，提高性能。
   –查看当前值：

cat /proc/sys/vm/swappiness

–设置swappiness：sudo sysctl vm.swappiness=[0，100]。
或者
–使用sysctl命令查看当前vm.swappiness的值：

sysctl vm.swappiness

–使用sysctl命令设置新的vm.swappiness值：sysctl -w vm.swappiness=新值，例如，设置为1：
sysctl -w vm.swappiness=1；
–为了使更改永久生效，可以将新的值添加到/etc/sysctl.conf文件中：echo “vm.swappiness=新值” >> /etc/sysctl.conf：

2. vm.vfs_cache_pressure：
控制内核回收目录项缓存和 inode 缓存的倾向程度。值较低时，内核倾向于保留缓存，以提高文件系统的访问速度；值较高时，内核会更积极地回收缓存，为其他内存需求让出空间。
查看当前值：cat /proc/sys/vm/vfs_cache_pressure。
设置值：sudo sysctl vm.vfs_cache_pressure=[新的值]。
3. vm.min_free_kbytes：
指定系统保留的最小空闲内存量。适当调整这个值可以确保系统在高负载时有足够的内存可用，避免内存耗尽。
查看当前值：cat /proc/sys/vm/min_free_kbytes。
设置值：sudo sysctl vm.min_free_kbytes=[新的值]。
4. dirty_background_ratio和vm.dirty_ratio=40
这两个参数也很关键，我自己就碰到过这两参数设置不当引起的服务器内存飙升问题，具体参见《基于Oracle DB的linux服务器性能调优》（博文地址：https://blog.csdn.net/qq_45732829/article/details/142098261），大家可以参考。

3. 大页内存（Huge Pages）和透明大页（Transparent Huge Pages）

很多人可能对大页内存（Huge Pages）和透明大页（Transparent Huge Pages）存在很多迷糊，尤其是是在数据库服务器和大型应用上，这个内容较多，下篇博文专题介绍。

4. 内存分配策略

–对于某些内存密集型应用，可以考虑调整内存分配器的策略。例如，使用glibc的malloc函数时，可以通过设置环境变量来调整分配策略:
MALLOC_ARENA_MAX：限制malloc使用的内存区域数量，避免过多的内存碎片;
MALLOC_MMAP_THRESHOLD：控制何时使用mmap进行内存分配，而不是从堆中分配。
–一些应用程序可能提供了特定的内存分配选项，可以根据应用程序的文档进行调整。

本篇完结。
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