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linux tmpfs与/dev/shm探讨及其应用

2015-10-27 15:28 597 查看

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。 VM由RM+Swap两部分组成,因此tmpfs最大的存储空间可达(The size of RM + The size of Swap)。 但是对于tmpfs本身而言,它并不知道自己使用的空间是RM还是Swap,这一切都是由内核的vm子系统管理的。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默认的大小是RM的一半,假如你的物理内存是1024M,那么tmpfs默认的大小就是512M一般情况下,是配置的小于物理内存大小的。tmpfs配置的大小并不会真正的占用这块内存,如果/dev/shm/下没有任何文件,它占用的内存实际上就是0字节;如果它最大为1G,里头放有100M文件,那剩余的900M仍然可为其它应用程序所使用,但它所占用的100M内存,是不会被系统回收重新划分的。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。

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。另外如果在网站运维中好好利用tmpfs,将有意想不到的收获。我们先在/dev/shm建一个tmp,并与/tmp绑定。[root@GoGo shm]# mkdir /dev/shm/tmp[root@GoGo shm]# chmod 1777 /dev/shm/tmp //注意一下权限[root@GoGo shm]# mount –bind /dev/shm/tmp /tmp[root@GoGo tmp]# ls -ld /tmpdrwxrwxrwt 2 root root 40 Aug 29 23:58 /tmp当然您也可以不绑定,直接mount在现有的安装点上使用tmpfs,如:#umount /tmp#mount tmpfs /tmp -t tmpfs -o size=512M
也很方便吧,不需要使用mkfs等命令创建。
以下/tmp使用tmpfs文件系统。(1)将squid的缓存目录cache_dir放到/tmp下cache_dir ufs /tmp 256 16 256重启一下squid服务,这样缓存目录都放在了tmpfs文件中了,速度不用说吧。(2)将php的session文件放在/tmp下通过phpinfo测试文件查看你的php session存储位置,如果不在/tmp下,修改php.ini文件,修改如下:session.save_path = “/tmp”当然如果您的网站访问量比较大,可/tmp下设置分层目录存储session,语法如下:session.save_path=”N;/save_path”,N 为分级的级数,save_path 为开始目录。(3)将服务的socket文件放在/tmp下如nginx.socket和mysql.sock

Tmpfs大小调整

有时候,当应用程序使用到Tmpfs时,而在部署的时候如果没有对应用程序占用的内存做足够的评估时,就有可能把Tmpfs用满,这个时候就需要调整Tmpfs的大小了,当然,调整的大小不能大于你机器内存大小,否则,你只能换机器了,又或是优化你的应用程序。可以看到tmpfs的大小为3G,比如我们想调整到5G。1) umount tmpfs在这里要注意,由于umount 会把卸载tmpfs 文件系统,意味着你的应用程序使用的共享内存将会被删除,如果数据较重要,在umount 前记得备份。
root@TENCENT64 /dev]# umount /dev/shmumount: /dev/shm: device is busy.(In some cases useful info about processes that usethe device is found by lsof(8) or fuser(1))</P>
这里可以看到,umount失败了,原因比较明显,/dev/shm被其它进程使用了,所以在umount前需要把使用/dev/shm的所有进程都停掉。如错误说明,可以使用fuser –km /dev/shm命令把加载的进程都kill掉,再进行umount
fuser –km /dev/shmumount /dev/shm</P>
2) 调整tmpfs的大小通过修改/etc/fstab文件来修改/dev/shm的容量,在文件中修改tmpfs行,如下:tmpfs /dev/shm tmpfs defaults,size=600M 0 0tmpfs /tmp tmpfs defaults,size=25M 0 0修改后,重新mount tmpfs即可。调整tmpfs大小大致有以下三种方法:1.直接挂载到需要的目录--比如系统的临时目录-可以根据实际需要挂载某个程序的临时文件的目录[root@bys3 ~]# mount -t tmpfs -o size=20m tmpfs /tmp[root@bys3 ~]# df -hFilesystem Size Used Avail Use% Mounted on/dev/sda2 16G 10G 4.7G 69% //dev/sda1 99M 21M 74M 22% /boottmpfs 502M 0 502M 0% /dev/shmtmpfs 20M 0 20M 0% /tmp由于没有挂载之前/tmp目录下的文件也许正在被使用,因此挂载之后系统也许有的程序不能正常工作。可以写入/etc/fstab,这样重启后也有效。2./etc/fstab文件来修改/dev/shm的容量(增加size=100M选项即可),修改后,重新挂载即可:[root@bys3 ~]# cat /etc/fstabLABEL=/ / ext3 defaults 1 1LABEL=/boot /boot ext3 defaults 1 2tmpfs /dev/shm tmpfs defaults,size=600M 0 0tmpfs /tmp tmpfs defaults,size=25M 0 0devpts /dev/pts devpts gid=5,mode=620 0 0sysfs /sys sysfs defaults 0 0proc /proc proc defaults 0 0LABEL=SWAP-sda3 swap swap defaults 0 0/dev/sda5 swap swap defaults 0 0[root@bys3 ~]# mount -a --测试/etc/fstab无错误,重启OS系统[oracle@bys3 ~]$ df -h 重启后的信息如下,tmpfs文件系统的对应条目已经改变为配置的Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on/dev/sda2 16G 10G 4.7G 69% //dev/sda1 99M 21M 74M 22% /boottmpfs 600M 0 600M 0% /dev/shmtmpfs 25M 0 25M 0% /tmp3./dev/shm建一个tmp目前,并与/tmp绑定。 --这方法有点烦琐,不如方法1方便快捷。[root@bys3 ~]# mkdir /dev/shm/tmp[root@bys3 ~]# chmod 1777 /dev/shm/tmp[root@bys3 ~]# mount --bind /dev/shm/tmp /tmp -注意mount --bind 这里bind前是两个-[root@bys3 ~]# ls -ld /tmpdrwxrwxrwt 2 root root 40 Dec 8 12:15 /tmp[root@bys3 ~]# df -hFilesystem Size Used Avail Use% Mounted on/dev/sda2 16G 10G 4.7G 69% //dev/sda1 99M 21M 74M 22% /boottmpfs 600M 0 600M 0% /dev/shmtmpfs 600M 0 600M 0% /tmp ----可以看到/tmp使用到了 /dev/shm的空间。
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