什么是tmpfs

tmpfs是Linux/Unix系统上的一种基于内存的文件系统。tmpfs可以使用您的内存或swap分区来存储文件。由此可见,temfs主要存储暂存的文件。

linux内核中的VM子系统负责在后台管理虚拟内存资源Virtual Memory,即RAM和swap资源,透明地将RAM页移动到交换分区或从交换分区到RAM页,tmpfs文件系统需要VM子系统的页面来存储文件。tmpfs自己并不知道这些页面是在交换分区还是在RAM中;做这种决定是VM子系统的工作。tmpfs文件系统所知道的就是它正在使用某种形式的虚拟内存。

tmpfs基于内存,因而速度是相当的,另外tmpfs使用的VM资源是动态的,当删除tmpfs中文件,tmpfs 文件系统驱动程序会动态地减小文件系统并释放 VM 资源,当然在其中创建文件时也会动态的分配VM资源。另外,tmpfs不具备持久性,重启后数据不保留,原因很明显,它是基于内存的。

编译内核时,启用“Virtual memory file system support”就可以使用tmpfs,linux kernel从2.4以后都开始支持tmpfs。目前主流的linux系统默认已启用tmpfs,如Redhat。

什么是/dev/shm?

看到dev大家都使知道它是一个设备文件。使用tmpfs文件系统,在Redhat/CentOS等linux发行版中默认大小为物理内存的一半。如我的虚拟机装的是CentOS6.0,分配内存为1G,所以/dev/shm为500M左右。

[root@GoGo tmp]# df -h

Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on

/dev/sda3             8.8G  4.0G  4.5G  48% /

tmpfs                 499M   88K  499M   1% /dev/shm

/dev/sda1              97M   43M   50M  47% /boot

tmpfs是基于内存的文件系统,创建时不需要使用mkfs等初始化。如我想把/dev/shm tmpfs大小改为512M.

#vi /etc/fstab

tmpfs       /dev/shm    tmpfs  defaults   0   0

更改为

tmpfs       /dev/shm    tmpfs  defaults,size=512m   0    0

[root@GoGo tmp]# mount -o remount /dev/shm

[root@GoGo tmp]# df -h

Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on

/dev/sda3             8.8G  4.0G  4.5G  48% /

tmpfs                 512M   88K  512M   1% /dev/shm

/dev/sda1              97M   43M   50M  47% /boot

怎么样,变成512M啦,使用很方便吧,哈哈。

当然在生产环境中你可以把内存加大些,反正现在内存很便宜啦,为了提高性能也需要将/dev/shm加大。如:

mount -o size=1500M -o nr_inodes=1000000 -o noatime,nodiratime -o remount /dev/shm

nr_innodes指定索引节点数,nodiratime  man中解释如下:

nodiratime  Do  not  update directory inode access times on this filesystem.

不更新目录被访问时inode中的记录信息,noatime同理,好处你懂的。

tmpfs应用

tmpfs是基于内存的,速度是不用说的,硬盘和它没法比。

Oracle 中的Automatic Memory Management特性就使用了/dev/shm。

swap

swap是Linux的虚拟内存, 即在硬盘上开辟空间当内存不够时充当内存使用, 因此可以理解为当/dev/shm空间不够时可以占用swap的空间
Swap的调整对Linux服务器,特别是Web服务器的性能至关重要。通过调整Swap,有时可以越过系统性能瓶颈,节省系统升级费用。Swap空间
的作用可简单描述为:当系统的物理内存不够用的时候,就需要将物理内存中的一部分空间释放出来,以供当前运行的程序使用。那些被释
放的空间可能来自一些很长时间没有什么操作的程序,这些被释放的空间被临时保存到Swap空间中,等到那些程序要运行时,再从Swap中恢
复保存的数据到内存中。这样,系统总是在物理内存不够时,才进行Swap交换。有的程序会打开一些文件,对文件进行读写,当需要将这些程序的内存空间交换出去时,就没有必要将文件部分的数据放到Swap空间中了,而可以直接将其放到文件里去。如果是读文件操作,那么内存数据被直接释放,不需要交换出来,因为下次需要时,可直接从文件系统恢复;如果是写文件,只需要将变化的数据保存到文件中,以便恢复。但是那些用malloc和new函数生成的对象的数据则不同,它们需要swap空-间,因为它们在文件系统中没有相应的“储备”文件,因此被称作“匿名”(Anonymous)内存数据。这类数据还包括堆栈中的一些状态和变量数据等。所以说,Swap空间是“匿名”数据的交换空间。  
swap配置对性能的影响  
   分配太多的Swap空间会浪费磁盘空间,而Swap空间太少,则系统会发生错误。如果系统的物理内存用光了,系统就会跑得很慢,但仍能运行;如果Swap空间用光了,那么系统就会发生错误。例如,Web服务器能根据不同的请求数量衍生出多个服务进程(或线程),如果Swap空间用完,则服务进程无法启动,通常会出现“application is out ofmemory”的错误,严重时会造成服务进程的死锁。因此Swap空间的分配是很重要的。通常情况下,Swap空间应大于或等于物理
内存的大小,最小不应小于64M,通常Swap空间的大小应是物理内存的2-2.5倍。 另外,Swap分区的数量对性能也有很大的影响。因为Swap交换的操作是磁盘IO的操作,如果有多个Swap交换区,Swap空间的分配会以轮流的方式操作于所有的Swap,这样会大大均衡IO的负载,加快Swap交换的速度。如果只有一个交换区,所有的交换操作会使交换区变得很忙,使系统大多数时间处于等待状态,效率很低。用性能监视工具就会发现,此时的CPU并不很忙,而系统却慢。这说明,瓶颈在IO上,依靠
提高CPU的速度是解决不了问题的。
swap分区
 第一种方法:
 1.fdisk  /dev/sda
 2.n       (新建一个分区为/dev/sda6)
 3.t        (修改分区的id)
 4.82     (swap的id为82)
 5.w       (重写分区表)
 6.partprobe  (同步内存和分区表信息)
 7.mkswap /dev/sda6   (格式化成swap分区)
 8.swapon /dev/sda6   (打开swap分区)
 9.vim /etc/fstab           (在fstab中增加一条记录如下)
 /dev/hda6    swap   swap defaults 0 0
 10.mount -a
 第二种方法:
 1.dd if=/dev/zero of=/opt/swapfile bs=1M count=1000   (创建一个1G的文件作为交换分区使用)
 2.mkswap /opt/swapfile   (格式化成swap分区)
 3.swapon /opt/swapfile   (打开swap分区)
 4.vim /etc/fstab           (在fstab中增加一条记录如下)
 /opt/swapfile    swap   swap defaults 0 0
 5.mount -a

tmpfs 对oracle的影响
1.初始化参数MEMORY_TARGET或MEMORY_MAX_TARGET不能大于共享内存(/dev/shm),为了解决这个问题,可以增大/dev/shm
在oracle 11g中新增的内存自动管理的参数MEMORY_TARGET,它能自动调整SGA和PGA,这个特性需要用到/dev/shm共享文件系统,而且要求/dev/shm必须大于MEMORY_TARGET,如果/dev/shm比MEMORY_TARGET小就会报错

如:
如果更改tmpfs来可以让下面的方法

# mount -t tmpfs shmfs -o size=7g /dev/shm

在oracle 11g中新增的内存自动管理的参数MEMORY_TARGET,它能自动调整SGA和PGA,这个特性需要用到/dev/shm共享文件系统,而且要求/dev/shm必须大于MEMORY_TARGET,如果/dev/shm比MEMORY_TARGET小就会报错

如:
如果更改tmpfs来可以让下面的方法

mount -t tmpfs shmfs -o size=7g /dev/shm

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