Linux Swap空間使用率過高怎麼解決

什麼是swap?

swap space是磁碟上的一塊區域，可以是一個分割區，也可以是一個文件，或是他們的組合。

簡單點說，當系統物理記憶體吃緊時，Linux會將記憶體中不常存取的資料保存到swap上，這樣系統就有更多的物理記憶體為各個進程服務，而當系統需要存取swap上儲存的內容時，再將swap上的資料載入記憶體中，這就是我們常說的swap out和swap in。

為什麼需要swap?

要回答這個問題，就需要回答swap為我們帶來了哪些好處。

對於一些大型的應用程式(如LibreOffice、video editor等)，在啟動的過程中會使用大量的內存，但這些內存很多時候只是在啟動的時候用一下，後面的運行過程中很少再用到這些記憶體。有了swap後，系統就可以將這部分不這麼使用的記憶體資料保存到swap上去，從而釋放出更多的物理記憶體供系統使。

許多發行版(如ubuntu)的休眠功能依賴swap分區，當系統休眠的時候，會將內存中的數據保存到swap分區上，等下次系統啟動的時候，再將數據載入到記憶體中，這樣可以加快系統的啟動速度，所以如果要使用休眠的功能，必須要配置swap分割區，而且大小一定要大於等於實體記憶體。

在某些情況下，實體記憶體有限，但又想運行耗記憶體的程式怎麼辦？這時可以透過配置足夠的swap空間來達到目標，雖然慢一點，但至少可以運行。

雖然大部分情況下，物理記憶體都是夠用的，但是總有一些意想不到的狀況，比如某個進程需要的內存超過了預期，或者有進程存在內存洩漏等，當內存不夠的時候，就會觸發核心的OOM killer，根據OOM killer的配置，某些進程會被kill掉或系統直接重啟（預設情況是優先kill耗記憶體最多的那個進程），不過有了swap後，可以拿swap當記憶體用，雖然速度慢了點，但至少給了我們一個去debug、kill進程或是保存目前工作進度的機會。

如果看過Linux記憶體管理，就會知道系統會盡可能多的將空閒記憶體用於cache，以加快系統的I/O速度，所以如果能將不怎麼常用的記憶體資料移動到在swap上，就會有更多的實體記憶體用於cache，從而提高系統整體效能。

swap的缺點?

上面介紹了swap的優點，那swap的缺點呢？ swap是存放在磁碟上的，磁碟的速度和記憶體比較起來慢了好幾個數量級，如果不停的讀寫swap，那麼對系統的效能肯定有影響，尤其是當系統記憶體很吃緊的時候，讀寫swap空間發生的頻率會很高，導致系統運作很慢，像死了一樣，這個時候加入實體記憶體是唯一的解決方案。

由於系統會自動將不常用的記憶體資料移到swap上，對桌面程式來說，有可能會導致最小化一個程式後，再開啟時小卡一下，因為需要將swap上的資料重新載入到記憶體中來。

到底要不要swap？

上面介紹了什麼是swap以及它們的優缺點，那麼到底要不要設定swap呢？答案是：看情況。

以下分別討論記憶體不夠用、記憶體勉強夠用和記憶體很充裕這三種情況下伺服器和桌面環境對swap的選擇。

記憶體不夠用

不管是桌面還是伺服器，當實體記憶體明顯不夠用，而又想跑程式的話，加入swap是唯一的選擇，慢點總比不能工作強。

記憶體勉強夠用

建議配置swap，這樣核心會將不常用的資料從記憶體移到swap上，從而有更多的物理記憶體供系統調用，提升系統效能，同時也避免因偶爾的實體記憶體不夠造成進程異常退出，提升系統穩定性，但對伺服器來說，一定要限製或監控swap空間的使用情況，當出現swap空間使用超預期或swap in/out頻繁時，要及時採取措施，不然對性能影響很大

內存充裕

理論上，如果物理內存足夠多並且不需要休眠功能，那swap就沒什麼用，可關鍵問題是我們很難保證物理內存在任何情況下都夠用，因為總有意想不到的情況發生，例如某些進程耗內存超預期，伺服器壓力超預期，內存洩漏等。

目前，我們是明顯記憶體不夠用了，是什麼導致記憶體不夠用了呢？為什麼mysql會直接導致伺服器記憶體不夠了

那我們的mysql的伺服器為什麼會發生swap呢？

假設我們的物理記憶體是16G，swap是4G。如果MySQL本身已經佔用了12G物理內存， 而同時其他程式或者係統模組又需要6G內存，這時候操作系統就可能把MySQL所擁有的一部分地址空間映射到swap上去。

說白了，就是系統認為你mysql佔用的空間太大了，不允許你搞特殊，必須騰出空間讓那個我的其它必要的進程區使用內存，所以你就去比較慢的swap去玩吧！

而mysql中佔記憶體最大的就是innodb_buffer_pool_size了，所以第一時間要考慮到這個值是不是設定不合理的？

MySQL的記憶體消耗分為：

• #1.會話層級的記憶體消耗：如sort_buffer_size等，每個會話都會開啟一個sort_buffer_size來進行排序操作

• 2.全域的記憶體消耗：例如：innodb_buffer_pool_size等，全域共享的記憶體段

##這也是我覺得我們DBA不專業的地方，並沒有考慮第一種情況，去查看回話等級的記憶體消耗情況，而是直接跟我說要調小innodb_buffer_pool_size

InnoDB的緩衝池快取什麼？有什麼用？設定多大合適呢？

快取表資料與索引數據，把磁碟上的資料載入到緩衝池，避免每次存取都進行磁碟IO，起到加速存取的作用。

MySQL的同時效能與Buffer Pool所分配的記憶體大小成正比，分配的記憶體越大，其並發效能越好。是否應該將所有99%的機器記憶體都分配給Buffer Pool呢？

當然不是！先不說作業系統核心也需要幾個G內存，MySQL 除了 Buffer Pool 還有很多別的內存資料結構呢，這些都是需要內存的，所以說，上面的想法是絕對不行的！

比較合理的比例，應該是 Buffer Pool 的記憶體大小佔機器總記憶體的 50% ~ 60%。

可以透過show engine innodb status\G; 看命中情況. 當命中沒達到97%以上,都可以考慮加內存,當然這個和業務也有關例如對一個master的寫入量大,讀少就是特例.

其它情況如果沒達到97%以上,對於讀取多的情況,如果沒達到98%以上,都說明buffer不夠.可以擴. 再從另一方面來講如果給分了20%的內存命中都能達到100%了,而且還有大量的free page那說明,那就夠用了,另外也可以跟據free page去算一下可以再減少點內存. 把那些內存用到別用呢

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