Stfw.RuКогда любой процесс пишет данные на диск, они сохраняются ядром в отдельном кэше. Очень часто этот кэш занимает достаточно много места. В этой статье мы рассмотрим как освободить память в Linux, а точнее, как очистить созданный программами кэш.
Как освободить память в Linux
В каждом дистрибутиве Linux можно использовать три команды чтобы очистить кэш памяти linux. Причем нам не придется завершать никаких процессов. Вот эти команды:
Очистка кэша PageCache:
# sync; echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches
Очистка inode и dentrie:
# sync; echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches
Очистка inode и dentrie и PageCache:
# sync; echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
Перед тем как выполнять любую из этих команд выполните:
$ su -
Это нужно потому, что для работы каждой из команд необходимы права суперпользователя. А теперь давайте рассмотрим что происходит при выполнении этих команд.
Утилита sync заставляет систему записать все кэшированные, но еще не записанные данные на диск. Это нужно чтобы освободить как можно больше памяти. По умолчанию данные после записи на диск не удаляются из кэша, это нужно для того, чтобы программа могла быстрее их считать при необходимости.
Если не выполнить команду sync мы тоже освободим немного места, но после ее выполнения результат будет лучше.
Символ разделения ; дает знать оболочке, что перед тем как выполнить другую команду, нужно дождаться завершения работы первой. Последняя команда echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches записывает значение 1 в файл /proc/sys/vm/drop_caches. Это дает сигнал ядру, что нужно очистить выбранный нами вид кэша.
Виды кэша в Linux
А теперь давайте рассмотрим виды кэша, которые позволяют очищать эти команды, а также как все это работает.
PageCache или страничный кэш - это место, куда ядро складывает все данные, которые вы записывали или читали из диска. Это очень сильно ускоряет работу системы, так как если программе во второй раз понадобятся те же данные, они просто будут взяты из оперативной памяти. Но по этой причине этот кэш занимает больше всего места.
Посмотреть размер страничного кэша можно с помощью утилиты free. Здесь он показан в последней колонке - cached:
$ free -h
Такой кэш чистить эффективнее и безопаснее всего.
Кэш inode и dentrie тоже относится к файловой системе. Только в него записываются не сами данные, а структура файловой системы, расположение файлов и папок. При запросе расположения файла или содержимого папки ядро формирует специальные структуры, в которых есть вся эта информация. При следующем запросе структуры будут уже сохранены в памяти. Для каждой файловой системы существует свой кэш inode и общий кэш dentrie.
Этот кэш занимает очень мало памяти. Данные представлены в байтах, и как видите, это очень мало. Посмотреть его можно командой:
$ cat /proc/slabinfo | egrep dentry|inode
Очищать его чтобы освободить память linux не рекомендуется, так как памяти потребляется немного, а на новое сканирование файловой системы идет относительно много времени.
Нужно ли очищать кэш вообще?
Во-первых, если занято очень много памяти, вы можете очистить страничный кэш, особенно если это он занимает много памяти. Во-вторых, очистить кэш памяти linux может понадобиться, если вы изменяли какие-либо настройки файловой системы или ядра, а теперь хотите проверить как это отразилось на скорости операций чтения/записи. В таком случае можно очистить все кэши и сделать это без перезагрузки, что очень удобно.
Операционная система Linux разработана таким образом, что перед тем как обратиться к диску, будет просмотрен кэш диска, и если там есть нужные данные, к диску обращений не будет. Если очистить кэш Linux то операционная система будет работать немного медленнее, поскольку ей придется искать данные на диске.
Автоматическая очистка кэша
Давайте рассмотрим как автоматически очистить кэш памяти ежедневно в два часа ночи с помощью планировщика заданий cron.
Сначала создадим bash скрипт со следующим содержимым:
$ sudo vi /usr/local/bin/clearcache.sh
#!/bin/bash
sync ; echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches
Очищать будем только страничный кэш, так как он занимает больше всего. Другие виды трогать не будем, чтобы зря не понижать производительность системы.
Дальше сделайте скрипт исполняемым:
$ sudo chmod 755 /usr/local/bin/clearcache.sh
Осталось добавить задание в планировщик cron. Для этого выполните команду:
$ sudo crontab -e
И в открывшемся редакторе добавьте строчку:
0 2 * * * /usr/local/bin/clearcache.sh
Теперь этот скрипт будет выполняться каждую ночь и выполнять очистку памяти, чтобы сервер мог работать нормально.
Настройка размера кэша памяти
Куда удобнее не очищать кэш каждый раз, а настроить ограничение, при превышении которого система сама будет удалять лишние страницы. Вы не можете явно ограничить сколько мегабайт может система использовать под кэш. Будет использоваться вся доступная память по мере необходимости, но можно настроить скорость удаления просроченных страниц из кэша.
За это отвечает файл /proc/sys/vm/vfs_cache_pressure. Он содержит относительный показатель, насколько агрессивно нужно удалять страницы из кэша. По умолчанию установлен параметр 100. Если его уменьшить ядро будет реже удалять страницы и это приведет к очень быстрому увеличению кэша. При нуле страницы вообще не будут удаляться. Если значение больше 100, размер кэша будет увеличиваться медленнее и неиспользуемые страницы будут сразу удаляться.
Например, сделаем минимальный размер кэша:
# echo 1000 > /proc/sys/vm/vfs_cache_pressure
Не забудьте, что это очень сильно снизит производительность вашей системы, потому что вместо кэша данные будут читаться из диска.
Как очистить память подкачки
Пространство подкачки очистить очень просто. Для этого выполните:
# swapoff -a && swapon -a
Имейте в виду, что при очистке swap, все данные будут перенесены обратно в оперативную память.
Выводы
Вот и все. Вы уже знаете очистить кэш linux и освободить память. Не забудьте, что все команды, приведенные в этой статье нужно выполнять от имени суперпользователя, иначе ничего работать не будет. Если остались вопросы, спрашивайте в комментариях!
