⑴ linux swap分區原理
swap介紹
Swap,即交換區,除了安裝Linux的時候,有多少人關心過它呢?其實,Swap的調整對Linux伺服器,特別是Web伺服器的性能至關重要。通過調整Swap,有時可以越過系統性能瓶頸,節省系統升級費用。
本文內容包括:
Swap基本原理
突破128M Swap限制
Swap配置對性能的影響
Swap性能監視
有關Swap操作的系統命令
Swap基本原理
Swap的原理是一個較復雜的問題,需要大量的篇幅來說明。在這里只作簡單的介紹,在以後的文章中將和大家詳細討論Swap實現的細節。
眾所周知,現代操作系統都實現了「虛擬內存」這一技術,不但在功能上突破了物理內存的限制,使程序可以操縱大於實際物理內存的空間,更重要的是,「虛擬內存」是隔離每個進程的安全保護網,使每個進程都不受其它程序的干擾。
Swap空間的作用可簡單描述為:當系統的物理內存不夠用的時候,就需要將物理內存中的一部分空間釋放出來,以供當前運行的程序使用。那些被釋放的空間可能來自一些很長時間沒有什麼操作的程序,這些被釋放的空間被臨時保存到Swap空間中,等到那些程序要運行時,再從Swap中恢復保存的數據到內存中。這樣,系統總是在物理內存不夠時,才進行Swap交換。
計算機用戶會經常遇這種現象。例如,在使用Windows系統時,可以同時運行多個程序,當你切換到一個很長時間沒有理會的程序時,會聽到硬碟「嘩嘩」直響。這是因為這個程序的內存被那些頻繁運行的程序給「偷走」了,放到了Swap區中。因此,一旦此程序被放置到前端,它就會從Swap區取回自己的數據,將其放進內存,然後接著運行。
需要說明一點,並不是所有從物理內存中交換出來的數據都會被放到Swap中(如果這樣的話,Swap就會不堪重負),有相當一部分數據被直接交換到文件系統。例如,有的程序會打開一些文件,對文件進行讀寫(其實每個程序都至少要打開一個文件,那就是運行程序本身),當需要將這些程序的內存空間交換出去時,就沒有必要將文件部分的數據放到Swap空間中了,而可以直接將其放到文件里去。如果是讀文件操作,那麼內存數據被直接釋放,不需要交換出來,因為下次需要時,可直接從文件系統恢復;如果是寫文件,只需要將變化的數據保存到文件中,以便恢復。但是那些用malloc和new函數生成的對象的數據則不同,它們需要Swap空間,因為它們在文件系統中沒有相應的「儲備」文件,因此被稱作「匿名」(Anonymous)內存數據。這類數據還包括堆棧中的一些狀態和變數數據等。所以說,Swap空間是「匿名」數據的交換空間。
突破128M Swap限制
經常看到有些Linux(國內漢化版)安裝手冊上有這樣的說明:Swap空間不能超過128M。為什麼會有這種說法?在說明「128M」這個數字的來歷之前,先給問題一個回答:現在根本不存在128M的限制!現在的限制是2G!
Swap空間是分頁的,每一頁的大小和內存頁的大小一樣,方便Swap空間和內存之間的數據交換。舊版本的Linux實現Swap空間時,用Swap空間的第一頁作為所有Swap空間頁的一個「位映射」(Bit map)。這就是說第一頁的每一位,都對應著一頁Swap空間。如果這一位是1,表示此頁Swap可用;如果是0,表示此頁是壞塊,不能使用。這么說來,第一個Swap映射位應該是0,因為,第一頁Swap是映射頁。另外,最後10個映射位也被佔用,用來表示Swap的版本(原來的版本是Swap_space ,現在的版本是swapspace2)。那麼,如果說一頁的大小為s,這種Swap的實現方法共能管理「8 * ( s - 10 ) - 1」個Swap頁。對於i386系統來說s=4096,則空間大小共為133890048,如果認為1 MB=2^20 Byte的話,大小正好為128M。
之所以這樣來實現Swap空間的管理,是要防止Swap空間中有壞塊。如果系統檢查到Swap中有壞塊,則在相應的位映射上標記上0,表示此頁不可用。這樣在使用Swap時,不至於用到壞塊,而使系統產生錯誤。
現在的系統設計者認為:
現在硬碟質量很好,壞塊很少。
就算有,也不多,只需要將壞塊羅列出來,而不需要為每一頁建立映射。
如果有很多壞塊,就不應該將此硬碟作為Swap空間使用。
於是,現在的Linux取消了位映射的方法,也就取消了128M的限制。直接用地址訪問,限制為2G。
Swap配置對性能的影響
分配太多的Swap空間會浪費磁碟空間,而Swap空間太少,則系統會發生錯誤。
如果系統的物理內存用光了,系統就會跑得很慢,但仍能運行;如果Swap空間用光了,那麼系統就會發生錯誤。例如,Web伺服器能根據不同的請求數量衍生出多個服務進程(或線程),如果Swap空間用完,則服務進程無法啟動,通常會出現「application is out of memory」的錯誤,嚴重時會造成服務進程的死鎖。因此Swap空間的分配是很重要的。
通常情況下,Swap空間應大於或等於物理內存的大小,最小不應小於64M,通常Swap空間的大小應是物理內存的2-2.5倍。但根據不同的應用,應有不同的配置:如果是小的桌面系統,則只需要較小的Swap空間,而大的伺服器系統則視情況不同需要不同大小的Swap空間。特別是資料庫伺服器和Web伺服器,隨著訪問量的增加,對Swap空間的要求也會增加,具體配置參見各伺服器產品的說明。
另外,Swap分區的數量對性能也有很大的影響。因為Swap交換的操作是磁碟IO的操作,如果有多個Swap交換區,Swap空間的分配會以輪流的方式操作於所有的Swap,這樣會大大均衡IO的負載,加快Swap交換的速度。如果只有一個交換區,所有的交換操作會使交換區變得很忙,使系統大多數時間處於等待狀態,效率很低。用性能監視工具就會發現,此時的CPU並不很忙,而系統卻慢。這說明,瓶頸在IO上,依靠提高CPU的速度是解決不了問題的。
系統性能監視
Swap空間的分配固然很重要,而系統運行時的性能監控卻更加有價值。通過性能監視工具,可以檢查系統的各項性能指標,找到系統性能的瓶頸。本文只介紹一下在Solaris下和Swap相關的一些命令和用途。
最常用的是Vmstat命令(在大多數Unix平台下都有這樣一些命令),此命令可以查看大多數性能指標。
例如:
命令說明:
vmstat 後面的參數指定了性能指標捕獲的時間間隔。3表示每三秒鍾捕獲一次。第一行數據不用看,沒有價值,它僅反映開機以來的平均性能。從第二行開始,反映每三秒鍾之內的系統性能指標。這些性能指標中和Swap有關的包括以下幾項:
procs下的w
它表示當前(三秒鍾之內)需要釋放內存、交換出去的進程數量。
memory下的swpd
它表示使用的Swap空間的大小。
Swap下的si,so
si表示當前(三秒鍾之內)每秒交換回內存(Swap in)的總量,單位為kbytes;so表示當前(三秒鍾之內)每秒交換出內存(Swap out)的總量,單位為kbytes。
以上的指標數量越大,表示系統越忙。這些指標所表現的系統繁忙程度,與系統具體的配置有關。系統管理員應該在平時系統正常運行時,記下這些指標的數值,在系統發生問題的時候,再進行比較,就會很快發現問題,並制定本系統正常運行的標准指標值,以供性能監控使用。
另外,使用Swapon-s也能簡單地查看當前Swap資源的使用情況。例如:
能夠方便地看出Swap空間的已用和未用資源的大小。
應該使Swap負載保持在30%以下,這樣才能保證系統的良好性能。
有關Swap操作的系統命令
增加Swap空間,分以下幾步:
1)成為超級用戶
$su - root
2)創建Swap文件
# dd if=/dev/zero of=swapfile bs=1024 count=65536
創建一個有連續空間的交換文件。
3)激活Swap文件
#/usr/sbin/swapon swapfile
swapfile指的是上一步創建的交換文件。 4)現在新加的Swap文件已經起作用了,但系統重新啟動以後,並不會記住前幾步的操作。因此要在/etc/fstab文件中記錄文件的名字,和Swap類型,如:
/path/swapfile none Swap sw,pri=3 0 0
5)檢驗Swap文件是否加上
/usr/sbin/swapon -s
刪除多餘的Swap空間。
1)成為超級用戶
2)使用Swapoff命令收回Swap空間。
#/usr/sbin/swapoff swapfile
3)編輯/etc/fstab文件,去掉此Swap文件的實體。
4)從文件系統中回收此文件。
#rm swapfile
5)當然,如果此Swap空間不是一個文件,而是一個分區,則需創建一個新的文件系統,再掛接到原來的文件系統上。
⑵ 淺談如何學習linux
學習Linux並不難,做好規劃,有合適的學習路線,堅持學習,就可以達到意想不到的結果。以下是Linux經典學習路線,希望對你們有幫助。
第一階段:linux基礎入門
1. 開班課程介紹-規章制度介紹-破冰活動;
2. Linux硬體基礎/Linux發展歷史;
3. Linux系統安裝/xshell連接/xshell優化/SSH遠程連接故障問題排查
4. 第一關一大波命令及特殊字元知識考試題講解
5. Linux基礎優化
6. Linux目錄結構知識精講
7. 第二關一大波命令及特殊知識考試題講解(上)
8. 第二關一大波命令及特殊知識考試題講解(下)
9. Linux文件屬性一大堆知識精講
10. Linux通配符/正則表達式
11. 第三關一大波命令及重要知識考試題講解(上)
12. 第三關一大波命令及重要知識考試題講解(下)
13. Linux系統許可權(上)
14. Linux系統許可權(下)
15. 整體課程回顧
第二階段:linux系統管理進階
1. Linux定時任務
2. Linux用戶管理
3. Linux磁碟與文件系統(上)
4. Linux磁碟與文件系統(下)
5. Linux三劍客之sed命令
第三階段:Linux Shell基礎
1. Shell編程基礎上
2. Shell編程基礎下
3. Linux三劍客之awk命令
第四階段:Linux網路基礎
1. 計算機網路基礎上
2. 計算機網路基礎下
3. 第二階段整體課程回顧
第五階段:Linux網路服務
1. 集群實戰架構開始及環境准備
2. rsync數據同步服務
3. Linux全網備份項目案例精講
4. nfs網路存儲服務精講
5. inotify/sersync實時數據同步/nfs存儲實時備份項目案例精講
第六階段:Linux重要網路服務
1. http協議/www服務基礎
2. nginx web介紹及基礎實踐
3. nginx web精講結束
4. lnmp環境部署/資料庫異機遷移/共享數據異機遷移到NFS系統
5. nginx負載均衡
6. keepalived高可用
第七階段:Linux中小規模集群構建與優化(50台)
1. 期中架構開戰說明+期中架構部署回顧
2. 部署期中架構並完成上台述職演講
3. kickstart cobbler批量自動安裝系統
4. pptp vpn與ntp服務
5. memcached原理及部署/作為緩存及session會話共享
第八階段:Ansible自動化運維與Zabbix監控
1. SSH服務秘鑰認證
2. ansible批量自動化管理集群
3. zabbix監控
第九階段:大規模集群高可用服務(Lvs、Keepalived)
1. Centos7系統自行安裝/centos6與7區別
2. lvs負載均衡集群/keepalived管理LVS集群
第十階段:java Tomcat服務及防火牆Iptables
1. iptables防火牆精講上
2. iptables防火牆精講下
3. tomcat java應用服務/nginx配合tomcat服務部署及優化
第十一階段:MySQL DBA高級應用實踐
1. MySQL資料庫入門基礎命令
2. MySQL資料庫進階備份恢復
3. MySQL資料庫深入事務引擎
4. MySQL資料庫優化SQL語句優化
5. MySQL資料庫集群主從復制/讀寫分離
6. MySQL資料庫高可用/mha/keepalved
第十二階段:高性能資料庫Redis和Memcached課程
第十三階段:Linux大規模集群架構構建(200台)
第十四階段:Linux Shell編程企業案例實戰
第十五階段:企業級代碼發布上線方案(SVN和Git)
1. GIT管理
2. 代碼上線項目案例
第十六階段:企業級Kvm虛擬化與OpenStack雲計算
1. KVM虛擬化企業級實戰
2. OpenStack雲計算企業級實戰
第十七階段:公有雲阿里雲8大組件構建集群實戰
第十八階段:Docker技術企業應用實踐
1. Docker容器與微服務深入實踐
2. 大數據Hadoop生態體系及實踐
第十九階段:Python自動化入門及進階
第二十階段:職業規劃與高薪就業指導
⑶ 什麼是linux磁碟啊
linux有自己的分區格式,比如ext2\3\4,比如windows有fat fat32 ntfs
⑷ linux 的dd是基於什麼原理寫到硬碟上的
無視文件系統,直接通過數據流從頭到尾。
⑸ linux 磁碟 為什麼要分區
LINUX與WINDOW不同,LINUX沒有分區的概念,只有文件和文件夾的概念。即使物理上進行了分區,也要把物理分區掛載到某一個文件夾上去,進入系統後,才能通過這個文件夾查看讀寫這個文件夾里的文件。
如果不掛載的分區,就是說物理分區沒有跟文件夾建立關系,在進入系統後是看不到,也就沒有辦法使用了。
具體可以在網上查一下LINUX分區的資料。
⑹ linux磁碟分區500GB機械硬+128GB固態怎麼分區我設置/boot為主分區設了可啟動標記
如果自定義分區的話,首先『/』是必須掛載的,一個磁碟只能有四個主分區,如果裝了windows的話,linux就只有三個分區可用,你試試除『/』、『swap『和』/home『再申請一個』/boot『,那麼提示「不能劃撥空間」。
』/boot『只是利於修復系統,單獨劃分並備份確實有利數據安全,同時減少備份量,它也不過保存了內核和grub引導及一些系統信息。
『/』是一個特殊的分區,linux似乎依賴它來掛載磁碟,當內核把自己載入內存後,整個磁碟掛載成了一個文件(如/dev/sda,然後細分/dev/sda1,/dev/sda2、、、、、)。
如果用readdir( )函數讀取『/』,那麼其下只有一個文件「bin「。沒有想當然的/etc、/bin、/lib、、、、、、等等。而其它目錄則正確顯示目錄項。
由此結論是,從磁碟的角度,每個linux分區都是主分區,從linux系統的角度說,無所謂分區,即磁碟就是一個文件,即磁碟=『/』。
在windows中,如果雙windows,設一個在C:,二在D:,啟動一時,二的文件夾在D,啟動二時,一的文件夾在D,路徑變了,即系統永在C。
而linux中,無論/home在一分區還是二分區,/home就是/home,只是掛載點不同,雙linux可以使用chroot把另一個系統的目錄掛載為自己的目錄,修改文件路徑絲毫不變,好像本來就是自己系統的目錄和文件。
這大概就是linux把磁碟掛載到系統,而windows把內核掛載到磁碟的原理。