查看linux服务器内存使用情况，不够时创建Swap、手动 cached

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如何知道系统的内存使用情况：

在Linux下查看内存我们一般用free命令：

[root@scs-2 tmp]# free
total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:       3266180    3250004      16176          0     110652    2668236
-/+ buffers/cache:     471116    2795064
Swap:      2048276      80160    1968116

下面是对Linux查看内存命令中这些数值的解释：
total:总计物理内存的大小。
used:已使用多大。
free:可用有多少。
Shared:多个进程共享的内存总额。
Buffers/cached:磁盘缓存的大小。
第三行(-/+ buffers/cached):
used:已使用多大。
free:可用有多少。
第四行就不多解释了。
区别：第二行(mem)的used/free与第三行(-/+ buffers/cache) used/free的区别。这两个的区别在于使用的角度来看，第一行是从OS的角度来看，因为对于OS，buffers/cached 都是属于被使用，所以他的可用内存是16176KB,已用内存是3250004KB,其中包括，内核（OS）使用+Application(X, oracle,etc)使用的+buffers+cached.
第三行所指的是从应用程序角度来看，对于应用程序来说，buffers/cached 是等于可用的，因为buffer/cached是为了提高文件读取的性能，当应用程序需在用到内存的时候，buffer/cached会很快地被回收。
所以从应用程序的角度来说，可用内存=系统free memory+buffers+cached。
如上例：
2795064=16176+110652+2668236

接下来解释什么时候内存会被交换，以及按什么方交换。当可用内存少于额定值的时候，就会开会进行交换。
Linux查看内存命令时如何看额定值：
cat /proc/meminfo
[root@scs-2 tmp]# cat /proc/meminfo
MemTotal:      3266180 kB
MemFree:         17456 kB
Buffers:        111328 kB
Cached:        2664024 kB
SwapCached:          0 kB
Active:         467236 kB
Inactive:      2644928 kB
HighTotal:           0 kB
HighFree:            0 kB
LowTotal:      3266180 kB
LowFree:         17456 kB
SwapTotal:     2048276 kB
SwapFree:      1968116 kB
Dirty: 8 kB
Writeback:           0 kB
Mapped:         345360 kB
Slab:           112344 kB
Committed_AS:   535292 kB
PageTables:       2340 kB
VmallocTotal: 536870911 kB
VmallocUsed:    272696 kB
VmallocChunk: 536598175 kB
HugePages_Total:     0
HugePages_Free:      0
Hugepagesize:     2048 kB

用free -m查看的结果：

[root@scs-2 tmp]# free -m 
total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:          3189       3173         16          0        107       2605
-/+ buffers/cache:        460       2729
Swap:         2000         78       1921

查看/proc/kcore文件的大小（内存镜像）：
[root@scs-2 tmp]# ll -h /proc/kcore
-r-------- 1 root root 4.1G Jun 12 12:04 /proc/kcore

备注：
占用内存的测量
测量一个进程占用了多少内存，linux为我们提供了一个很方便的方法，/proc目录为我们提供了所有的信息，实际上top等工具也通过这里来获取相应的信息。
/proc/meminfo 机器的内存使用信息
/proc/pid/maps pid为进程号，显示当前进程所占用的虚拟地址。
/proc/pid/statm 进程所占用的内存
[root@localhost ~]# cat /proc/self/statm
654 57 44 0 0 334 0

Linux查看内存命令的输出解释
CPU 以及CPU0。。。的每行的每个参数意思（以第一行为例）为：

参数解释 /proc//status
Size (pages) 任务虚拟地址空间的大小 VmSize/4
Resident(pages) 应用程序正在使用的物理内存的大小 VmRSS/4
Shared(pages) 共享页数 \
Trs(pages) 程序所拥有的可执行虚拟内存的大小 VmExe/4
Lrs(pages) 被映像到任务的虚拟内存空间的库的大小 VmLib/4
Drs(pages) 程序数据段和用户态的栈的大小（VmData+ VmStk ）4

dt(pages) 04

查看机器可用内存

/proc/28248/>free
total used free shared buffers cached
Mem: 1023788 926400 97388 0 134668 503688
-/+ buffers/cache: 288044 735744
Swap: 1959920 89608 1870312

我们通过free命令查看机器空闲内存时，会发现free的值很小。这主要是因为，在linux中有这么一种思想，内存不用白不用，因此它尽可能的cache和buffer一些数据，以方便下次使用。但实际上这些内存也是可以立刻拿来使用的。

所以空闲内存=free+buffers+cached=total-used

当free太小时，我们在不增加物理内存的条件下，怎么处理呢？

Linux与Windows不同，会存在缓存内存，通常叫做Cache Memory。有些时候你会发现没有什么程序在运行，但是使用top或free命令看到可用内存会很少。

什么是Cache Memory(缓存内存)：

当你读写文件的时候，Linux内核为了提高读写效率与速度，会将文件在内存中进行缓存，这部分内存就是Cache Memory(缓存内存)。即使你的程序运行结束后，Cache Memory也不会自动释放。这就会导致你在Linux系统中程序频繁读写文件后，你会发现可用物理内存会很少。

手动释放Cache Memory(缓存内存)：

一般情况下不需要特意去释放已经使用的cache。这些cache起来的内容可以增加文件以及的读写速度。

其实这缓存内存(Cache Memory)在你需要使用内存的时候会自动释放，所以你不必担心没有内存可用。如果你希望手动去释放Cache Memory(缓存内存)的话也是有办法的。

1.To free pagecache:
[root@VM_0_4_centos /]# echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches
2.To free dentries and inodes:
[root@VM_0_4_centos /]# echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches
3.To free pagecache, dentries and inodes:
[root@VM_0_4_centos /]# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

什么是Swap？

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。

这个是SWAP 交换分区的作用。实际上，我们更关注的应该是SWAP分区的大小问题。设置多大才是最优的。

一般来说可以按照如下规则设置swap大小：

4G以内的物理内存，SWAP 设置为内存的2倍。

4-8G的物理内存，SWAP 等于内存大小。

8-64G 的物理内存，SWAP 设置为8G。

64-256G物理内存，SWAP 设置为16G。

实际上，系统中交换分区的大小并不取决于物理内存的量，而是取决于系统中内存的负荷，所以在安装系统时要根据具体的业务来设置SWAP的值。

系统在什么情况下才会使用SWAP？

实际上，并不是等所有的物理内存都消耗完毕之后，才去使用swap的空间，什么时候使用是由swappiness 参数值控制。

[root@rhce ~]# cat /proc/sys/vm/swappiness 60

该值默认值是60.

swappiness=0的时候表示最大限度使用物理内存，然后才是 swap空间，

swappiness＝100的时候表示积极的使用swap分区，并且把内存上的数据及时的搬运到swap空间里面。

现在服务器的内存动不动就是上百G，所以我们可以把这个参数值设置的低一些，让操作系统尽可能的使用物理内存，降低系统对swap的使用，从而提高系统的性能。

如何修改swappiness参数？

--临时性修改：

[root@rhce ~]# sysctl vm.swappiness=10

vm.swappiness = 10

[root@rhce ~]# cat /proc/sys/vm/swappiness

这里我们的修改已经生效，但是如果我们重启了系统，又会变成60.

--永久修改：

在/etc/sysctl.conf 文件里添加如下参数：

vm.swappiness=10

或者：

[root@rhce ~]# echo 'vm.swappiness=10' >>/etc/sysctl.conf

保存，重启，就生效了。

创建交换分区文件

1、创建用于交换分区的文件

dd if=/dev/zero of=/mnt/swap bs=block_size count=number_of_block

注：block_size、number_of_block 大小可以自定义，比如bs=1M count=1024 代表设置1G大小swap分区

2、设置交换分区文件

mkswap /mnt/swap

3、立即启用交换分区文件

swapon /mnt/swap

如果在/etc/rc.local中有swapoff -a 需要修改为swapon -a

4、设置开机时自启用swap分区

需要修改文件/etc/fstab中的swap行。

添加 /mnt/swap swap swap defaults 0 0

注：/mnt/swap 路径可以修改，可以根据创建的swap文件具体路径来配置。

设置后可以执行free -m命令查看效果