Ядро Linux сконструировано таким образом, что память в данной операционной системе используется с расчетом на максимальную производительность всей системы. И тут стоит сравнить две памяти: медленную и быструю — оперативную память и память жесткого диска(SSD-диска). Скорость чтения/записи в оперативную память намного превышает скорость доступа к жесткому диску. А значит напрашивается вполне элементарный вывод: лучше читать из оперативной памяти, нежели тот же файл с жесткого диска. Однако учитывая ограниченное количество оперативной памяти нельзя хранить все что попало в оперативной памяти, так как главное предназначение оперативной памяти — работа с приложениями.

Как Linux(CentOS) использует оперативную память

Вернемся к конструкции Linux(CentOS), которая кэширует в оперативную память все файлы, которые были запрошены с моменты запуска компьютера. Это и называется файловый кэшем CentOS и который и является основным виновников всех криков и ругательств по поводу того, что Linux съел всю вашу оперативную память. Разумеется, с переполнением оперативной памяти малоиспользуемые файлы будут выкинуты и перезаписаны новыми файлами, а так же опустошать файловый кэш на тот размер, который запросят приложения. Для досконального разбора ситуации приведем вывод top с моего сервера:

Нас будут интересовать последний две строки. Строка Mem: показывает использование оперативной памяти. Первое значение с подписью total обозначает что используется система с 2 ГБ ОЗУ. Далее идет значение в 500+ МБ с припиской used, которая указывает сколько памяти занято на данный момент. После этого идет значение с припиской free , что говорит о свободной памяти. Далее приписка buffers — что то связано с буферами хз чего(пока не несет серьезной нагрузки в этой статье). И самое интересное, это последний пункт из последней строчки с припиской cached — показывает сколько памяти было использовано под файловый кэш, про который и шла речь чуть выше.

Исходя из приведенного скрина выходит, что оперативная память забита на 530МБ и что доступными для дальнейшего использования только 1.4 ГБ памяти.(Приведенный скрин не совсем хорошо описывает всю прелесть файлового кэша, когда после нескольких часов работы компьютера оперативка забивается на 90-95 процентов. Тут же приведен скрин работы после нескольких минут после включения компьютера).

Однако не деле же свободной являются 1,65 ГБ памяти, что выходит если сложить свободную память(free) и закэшированную память(cached) вместе. Это справедливо благодаря тому, что файловый кэш CentOS выделит занятые просторы оперативной памяти, если это понадобиться какому-то приложению или самой системе. Таким образом, под приложения и ОС(на данный момент) может быть выделено еще 250МБ, которая сейчас используется под файловый кэш.

Поэтому когда вы видите пугающе маленькие значения в поле free не забывайте прибавить к этому и значение поля cached. Тогда вы и получите полный объем свободной оперативной памяти . Исходя из всего этого можно вообще отказаться от каких-либо изменений в работе Linux(CentOS), так как действия ОС не слишком агрессивны и столь необходимая оперативная память для ваших приложений всегда будет доступна.

Проблемы при слишком большом файловом кэше

Однако на своем опыте скажу, что когда под файловый кэш вкупе с приложениями выделяется более 90-95% всей оперативной памяти, то дальнейшая работа всей системы несколько замедляет. Так как настройкой я занимался именно веб-сервера, то самым лучшим показателем тут становится быстродействие сайтов, которое начинает хромать при практически полностью заполненной ОЗУ. К тому же замечено, что при заполненной ОЗУ увеличивается работа центрального процессора, который постоянно решает что выкинуть из ОЗУ и что туда добавить. Поэтому было принято решение ограничить максимальный размер файлового кэша CentOS .

Очищение файлового кэша CentOS

В этом направление многие предлагают вручную очищать файловый кэш, а чтобы автоматизировать этот процесс, записать задание в cron с запуском раз в день, или раз в несколько часов. Для более полной картины приведу эту команду:

sh -c ‘echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches"

Команда действительно делает свое дело и файловый кэш полностью очищается. Но и тут же начинает вновь пополняться и вскоре снова забьет все свободное место на диске. Но есть и другое решение.

Ограничение размера файлового кэша

Для этого нам необходимо изменить значение в файле /proc/sys/vm/min_free_kbytes на то значение, которое вы хотите чтобы не выделялось под файловый кэш. Другими словами, указанный вами в КБ размер оперативной памяти всегда будет оставаться пустым, не занятым файловым кэшем. Честно сказать, не нашел более конкретный материал в котором было бы сказано как именно этот параметр работает:

1. Оставляет под приложения и систему указанный объем исходя из всего объема ОЗУ? или
2. Оставляет под приложения и систему указанный объем исходя из свободной ОЗУ?

Сам склоняюсь ко второму варианту, так как файловый кэш по умолчанию имеет более низкий приоритет, нежели приложения, а потому отдает занятые территории по первому требованию.

Но вернемся к файлу, которому я задал значение 700000, то есть 700 МБ. Сразу после изменения вы уже заметите изменения, так как файловый кэш будет сброшен настолько, чтобы удовлетворить новые требования. Однако такое состояние будет длиться только до ближайшей перезагрузки и потому нам нужно закрепить свои действия. Для этого в файл /etc/sysctl.conf дописать строчку

vm.min_free_kbytes=700000

Разумеется тут нужно указать ваше значение. Можете перезагрузить и проверить файл /proc/sys/vm/min_free_kbytes значение которого не должно смениться на значение по умолчанию.

Вот таким образом можно ограничить максимальный размер, который можно выделить в оперативной памяти под нужды файлового кэша.

Как и любая другая операционная система, Linux очень эффективно работает с оперативной памятью. Доступная память свободно распространяется между процессами, неиспользуемые страницы сбрасываются в раздел подкачки на диске, а в случае переполнения памяти, срабатывает специальный механизм, встроенный в ядро, который анализирует все процессы и уничтожает виновника.

Когда любой процесс пишет данные на диск, они сохраняются ядром в отдельном кэше. Очень часто этот кэш занимает достаточно много места.

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:

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:

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

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.

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.Все команды нужно выполнять от имени суперпользователя, иначе ничего работать не будет.

Как и любая другая операционная система, Linux очень эффективно работает с оперативной памятью. Доступная память свободно распространяется между процессами, неиспользуемые страницы сбрасываются в раздел подкачки на диске, а в случае переполнения памяти, срабатывает специальный механизм, встроенный в ядро, который анализирует все процессы и уничтожает виновника.

Когда 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.

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:

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:

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

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.

sudo chmod 755 /usr/local/bin/clearcache.sh

Осталось добавить задание в планировщик cron. Для этого выполните команду:

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!

Похожие записи:

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 . 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.