⑴ linux swap分区原理
swap介绍
Swap,即交换区,除了安装Linux的时候,有多少人关心过它呢?其实,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。
本文内容包括:
Swap基本原理
突破128M Swap限制
Swap配置对性能的影响
Swap性能监视
有关Swap操作的系统命令
Swap基本原理
Swap的原理是一个较复杂的问题,需要大量的篇幅来说明。在这里只作简单的介绍,在以后的文章中将和大家详细讨论Swap实现的细节。
众所周知,现代操作系统都实现了“虚拟内存”这一技术,不但在功能上突破了物理内存的限制,使程序可以操纵大于实际物理内存的空间,更重要的是,“虚拟内存”是隔离每个进程的安全保护网,使每个进程都不受其它程序的干扰。
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。
计算机用户会经常遇这种现象。例如,在使用Windows系统时,可以同时运行多个程序,当你切换到一个很长时间没有理会的程序时,会听到硬盘“哗哗”直响。这是因为这个程序的内存被那些频繁运行的程序给“偷走”了,放到了Swap区中。因此,一旦此程序被放置到前端,它就会从Swap区取回自己的数据,将其放进内存,然后接着运行。
需要说明一点,并不是所有从物理内存中交换出来的数据都会被放到Swap中(如果这样的话,Swap就会不堪重负),有相当一部分数据被直接交换到文件系统。例如,有的程序会打开一些文件,对文件进行读写(其实每个程序都至少要打开一个文件,那就是运行程序本身),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。
突破128M Swap限制
经常看到有些Linux(国内汉化版)安装手册上有这样的说明:Swap空间不能超过128M。为什么会有这种说法?在说明“128M”这个数字的来历之前,先给问题一个回答:现在根本不存在128M的限制!现在的限制是2G!
Swap空间是分页的,每一页的大小和内存页的大小一样,方便Swap空间和内存之间的数据交换。旧版本的Linux实现Swap空间时,用Swap空间的第一页作为所有Swap空间页的一个“位映射”(Bit map)。这就是说第一页的每一位,都对应着一页Swap空间。如果这一位是1,表示此页Swap可用;如果是0,表示此页是坏块,不能使用。这么说来,第一个Swap映射位应该是0,因为,第一页Swap是映射页。另外,最后10个映射位也被占用,用来表示Swap的版本(原来的版本是Swap_space ,现在的版本是swapspace2)。那么,如果说一页的大小为s,这种Swap的实现方法共能管理“8 * ( s - 10 ) - 1”个Swap页。对于i386系统来说s=4096,则空间大小共为133890048,如果认为1 MB=2^20 Byte的话,大小正好为128M。
之所以这样来实现Swap空间的管理,是要防止Swap空间中有坏块。如果系统检查到Swap中有坏块,则在相应的位映射上标记上0,表示此页不可用。这样在使用Swap时,不至于用到坏块,而使系统产生错误。
现在的系统设计者认为:
现在硬盘质量很好,坏块很少。
就算有,也不多,只需要将坏块罗列出来,而不需要为每一页建立映射。
如果有很多坏块,就不应该将此硬盘作为Swap空间使用。
于是,现在的Linux取消了位映射的方法,也就取消了128M的限制。直接用地址访问,限制为2G。
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 of memory”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。但根据不同的应用,应有不同的配置:如果是小的桌面系统,则只需要较小的Swap空间,而大的服务器系统则视情况不同需要不同大小的Swap空间。特别是数据库服务器和Web服务器,随着访问量的增加,对Swap空间的要求也会增加,具体配置参见各服务器产品的说明。
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。
系统性能监视
Swap空间的分配固然很重要,而系统运行时的性能监控却更加有价值。通过性能监视工具,可以检查系统的各项性能指标,找到系统性能的瓶颈。本文只介绍一下在Solaris下和Swap相关的一些命令和用途。
最常用的是Vmstat命令(在大多数Unix平台下都有这样一些命令),此命令可以查看大多数性能指标。
例如:
命令说明:
vmstat 后面的参数指定了性能指标捕获的时间间隔。3表示每三秒钟捕获一次。第一行数据不用看,没有价值,它仅反映开机以来的平均性能。从第二行开始,反映每三秒钟之内的系统性能指标。这些性能指标中和Swap有关的包括以下几项:
procs下的w
它表示当前(三秒钟之内)需要释放内存、交换出去的进程数量。
memory下的swpd
它表示使用的Swap空间的大小。
Swap下的si,so
si表示当前(三秒钟之内)每秒交换回内存(Swap in)的总量,单位为kbytes;so表示当前(三秒钟之内)每秒交换出内存(Swap out)的总量,单位为kbytes。
以上的指标数量越大,表示系统越忙。这些指标所表现的系统繁忙程度,与系统具体的配置有关。系统管理员应该在平时系统正常运行时,记下这些指标的数值,在系统发生问题的时候,再进行比较,就会很快发现问题,并制定本系统正常运行的标准指标值,以供性能监控使用。
另外,使用Swapon-s也能简单地查看当前Swap资源的使用情况。例如:
能够方便地看出Swap空间的已用和未用资源的大小。
应该使Swap负载保持在30%以下,这样才能保证系统的良好性能。
有关Swap操作的系统命令
增加Swap空间,分以下几步:
1)成为超级用户
$su - root
2)创建Swap文件
# dd if=/dev/zero of=swapfile bs=1024 count=65536
创建一个有连续空间的交换文件。
3)激活Swap文件
#/usr/sbin/swapon swapfile
swapfile指的是上一步创建的交换文件。 4)现在新加的Swap文件已经起作用了,但系统重新启动以后,并不会记住前几步的操作。因此要在/etc/fstab文件中记录文件的名字,和Swap类型,如:
/path/swapfile none Swap sw,pri=3 0 0
5)检验Swap文件是否加上
/usr/sbin/swapon -s
删除多余的Swap空间。
1)成为超级用户
2)使用Swapoff命令收回Swap空间。
#/usr/sbin/swapoff swapfile
3)编辑/etc/fstab文件,去掉此Swap文件的实体。
4)从文件系统中回收此文件。
#rm swapfile
5)当然,如果此Swap空间不是一个文件,而是一个分区,则需创建一个新的文件系统,再挂接到原来的文件系统上。
⑵ 浅谈如何学习linux
学习Linux并不难,做好规划,有合适的学习路线,坚持学习,就可以达到意想不到的结果。以下是Linux经典学习路线,希望对你们有帮助。
第一阶段:linux基础入门
1. 开班课程介绍-规章制度介绍-破冰活动;
2. Linux硬件基础/Linux发展历史;
3. Linux系统安装/xshell连接/xshell优化/SSH远程连接故障问题排查
4. 第一关一大波命令及特殊字符知识考试题讲解
5. Linux基础优化
6. Linux目录结构知识精讲
7. 第二关一大波命令及特殊知识考试题讲解(上)
8. 第二关一大波命令及特殊知识考试题讲解(下)
9. Linux文件属性一大堆知识精讲
10. Linux通配符/正则表达式
11. 第三关一大波命令及重要知识考试题讲解(上)
12. 第三关一大波命令及重要知识考试题讲解(下)
13. Linux系统权限(上)
14. Linux系统权限(下)
15. 整体课程回顾
第二阶段:linux系统管理进阶
1. Linux定时任务
2. Linux用户管理
3. Linux磁盘与文件系统(上)
4. Linux磁盘与文件系统(下)
5. Linux三剑客之sed命令
第三阶段:Linux Shell基础
1. Shell编程基础上
2. Shell编程基础下
3. Linux三剑客之awk命令
第四阶段:Linux网络基础
1. 计算机网络基础上
2. 计算机网络基础下
3. 第二阶段整体课程回顾
第五阶段:Linux网络服务
1. 集群实战架构开始及环境准备
2. rsync数据同步服务
3. Linux全网备份项目案例精讲
4. nfs网络存储服务精讲
5. inotify/sersync实时数据同步/nfs存储实时备份项目案例精讲
第六阶段:Linux重要网络服务
1. http协议/www服务基础
2. nginx web介绍及基础实践
3. nginx web精讲结束
4. lnmp环境部署/数据库异机迁移/共享数据异机迁移到NFS系统
5. nginx负载均衡
6. keepalived高可用
第七阶段:Linux中小规模集群构建与优化(50台)
1. 期中架构开战说明+期中架构部署回顾
2. 部署期中架构并完成上台述职演讲
3. kickstart cobbler批量自动安装系统
4. pptp vpn与ntp服务
5. memcached原理及部署/作为缓存及session会话共享
第八阶段:Ansible自动化运维与Zabbix监控
1. SSH服务秘钥认证
2. ansible批量自动化管理集群
3. zabbix监控
第九阶段:大规模集群高可用服务(Lvs、Keepalived)
1. Centos7系统自行安装/centos6与7区别
2. lvs负载均衡集群/keepalived管理LVS集群
第十阶段:java Tomcat服务及防火墙Iptables
1. iptables防火墙精讲上
2. iptables防火墙精讲下
3. tomcat java应用服务/nginx配合tomcat服务部署及优化
第十一阶段:MySQL DBA高级应用实践
1. MySQL数据库入门基础命令
2. MySQL数据库进阶备份恢复
3. MySQL数据库深入事务引擎
4. MySQL数据库优化SQL语句优化
5. MySQL数据库集群主从复制/读写分离
6. MySQL数据库高可用/mha/keepalved
第十二阶段:高性能数据库Redis和Memcached课程
第十三阶段:Linux大规模集群架构构建(200台)
第十四阶段:Linux Shell编程企业案例实战
第十五阶段:企业级代码发布上线方案(SVN和Git)
1. GIT管理
2. 代码上线项目案例
第十六阶段:企业级Kvm虚拟化与OpenStack云计算
1. KVM虚拟化企业级实战
2. OpenStack云计算企业级实战
第十七阶段:公有云阿里云8大组件构建集群实战
第十八阶段:Docker技术企业应用实践
1. Docker容器与微服务深入实践
2. 大数据Hadoop生态体系及实践
第十九阶段:Python自动化入门及进阶
第二十阶段:职业规划与高薪就业指导
⑶ 什么是linux磁盘啊
linux有自己的分区格式,比如ext2\3\4,比如windows有fat fat32 ntfs
⑷ linux 的dd是基于什么原理写到硬盘上的
无视文件系统,直接通过数据流从头到尾。
⑸ linux 磁盘 为什么要分区
LINUX与WINDOW不同,LINUX没有分区的概念,只有文件和文件夹的概念。即使物理上进行了分区,也要把物理分区挂载到某一个文件夹上去,进入系统后,才能通过这个文件夹查看读写这个文件夹里的文件。
如果不挂载的分区,就是说物理分区没有跟文件夹建立关系,在进入系统后是看不到,也就没有办法使用了。
具体可以在网上查一下LINUX分区的资料。
⑹ linux磁盘分区500GB机械硬+128GB固态怎么分区我设置/boot为主分区设了可启动标记
如果自定义分区的话,首先‘/’是必须挂载的,一个磁盘只能有四个主分区,如果装了windows的话,linux就只有三个分区可用,你试试除‘/’、‘swap‘和’/home‘再申请一个’/boot‘,那么提示“不能划拨空间”。
’/boot‘只是利于修复系统,单独划分并备份确实有利数据安全,同时减少备份量,它也不过保存了内核和grub引导及一些系统信息。
‘/’是一个特殊的分区,linux似乎依赖它来挂载磁盘,当内核把自己载入内存后,整个磁盘挂载成了一个文件(如/dev/sda,然后细分/dev/sda1,/dev/sda2、、、、、)。
如果用readdir( )函数读取‘/’,那么其下只有一个文件“bin“。没有想当然的/etc、/bin、/lib、、、、、、等等。而其它目录则正确显示目录项。
由此结论是,从磁盘的角度,每个linux分区都是主分区,从linux系统的角度说,无所谓分区,即磁盘就是一个文件,即磁盘=‘/’。
在windows中,如果双windows,设一个在C:,二在D:,启动一时,二的文件夹在D,启动二时,一的文件夹在D,路径变了,即系统永在C。
而linux中,无论/home在一分区还是二分区,/home就是/home,只是挂载点不同,双linux可以使用chroot把另一个系统的目录挂载为自己的目录,修改文件路径丝毫不变,好像本来就是自己系统的目录和文件。
这大概就是linux把磁盘挂载到系统,而windows把内核挂载到磁盘的原理。