如何進行linux內存的Hugepages優化

本篇文章給大家分享的是有關如何進行linux內存的Hugepages優化，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學習，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

Hugepages是從Linux kernal 2.6后被引入的，其目的是使用更大的memory page size以適應越來越大的系統內存。

理論知識：

（1. Page Table大小

而Hugepages的常見page size為2M，是4k size的500倍，所以可以大大減小page table的size。

這是一個沒有配置Hugepage的系統，系統內存128G，pagetable大小大約為4G。

cat /proc/meminfo
MemTotal: 132086880 kB
PageTables: 4059612 kB

這是配置了Hugepage的系統，系統內存96G, PageTable大小僅為78M
MemTotal: 98999880 kB
PageTables: 79916 kB

      進程的虛擬內存地址段先連接到page tables然后再連接到物理內存。所以在訪問內存時需要先訪問page tables得到虛擬內存和物理內存的映射關系，然后再訪問物理內存。

（3.使用Hugepages的內存頁是不會被交換出去的，永遠常駐在內存中，所以也減少了內存也替換的額外開銷

2、數據庫服務器上使用Hugepages要注意的幾點

比如說Hugepages設置為90G，oracle SGA為91G，那么oracle在啟動的時候就不會使用到這90G的Hugepages。這90G就浪費了。所以在設置Hugepages時要計算SGA的大小，后面會給出一個腳本來計算。

（3. PGA不會使用Hugepages的內存。所以11g的AMM (Automatic Memory Management，memory_target參數）是不被支持的。而ASMM(Automatic Shared Memory Management, SGA_target參數)是被支持的，這兩個不要搞混淆了。

舉例說明：

HugePages_Total: 43000
HugePages_Free: 29493
HugePages_Rsvd: 23550
Hugepagesize: 2048 kB
HugePages_Total為所分配的頁面數目，和Hugepagesize相乘后得到所分配的內存大小。43000*2/1024大約為84GB
HugePages_Free為從來沒有被使用過的Hugepages數目。即使oracle sga已經分配了這部分內存，但是如果沒有實際寫入，那么看到的還是Free的。這是很容易誤解的地方
HugePages_Rsvd為已經被分配預留但是還沒有使用的page數目。在Oracle剛剛啟動時，大部分內存應該都是Reserved并且Free的，隨著oracle SGA的使用，Reserved和Free都會不斷的降低
HugePages_Free – HugePages_Rsvd 這部分是沒有被使用到的內存，如果沒有其他的oracle instance，這部分內存也許永遠都不會被使用到，也就是被浪費了。在該系統上有11.5GB的內存被浪費了。

3、設置HugePages步驟：

在/etc/security/limits.conf文件中添加memlock的限制，注意該值略微小于實際物理內存的大小。比如物理內存是64GB，可以設置為如下：

*  hard   memlock    60397977

如果使用了Oracle Linux的oracle?-validated包，或者Exadata DB compute會自動配置這個參數。

第二步：驗證memlock使用如下命令查看參數值：  這里，最好是重啟一下服務器再驗證，比較穩妥

60397977

第三步：11g中禁用AMM    ----注意

另外：默認情況下ASM instance也是使用AMM的，但因為ASM實例不需要大SGA，所以對ASM實例使用HugePages意義不大。

確保所有的數據庫實例都已經啟動，包括ASM實例。使用hugepages_settings.sh腳本獲取thevm.nr_hugepages內核參數的建議值。

...(略)

...

驗證配置：

      為了確保HugePages配置的有效性，HugePages_Free值應該小于HugePages_Total的值，并且應該等于HugePages_Rsvd的值。

實例：機器配置：128G物理內存+56G的SGA

root># grep HugePages /proc/meminfo
HugePages_Total: 28674
HugePages_Free:    707
HugePages_Rsvd:    706

附計算hugepages腳本：

#!/bin/bash
#
# hugepages_settings.sh
#
# Linux bash script to compute values for the
# recommended HugePages/HugeTLB configuration
#
# Note: This script does calculation for all shared memory
# segments available when the script is run, no matter it
# is an Oracle RDBMS shared memory segment or not.
#
# This script is provided by Doc ID 401749.1 from My Oracle Support
# http://support.oracle.com

# Welcome text
echo "
This script is provided by Doc ID 401749.1 from My Oracle Support
(http://support.oracle.com) where it is intended to compute values for
the recommended HugePages/HugeTLB configuration for the current shared
memory segments. Before proceeding with the execution please make sure
that:
 * Oracle Database instance(s) are up and running
 * Oracle Database 11g Automatic Memory Management (AMM) is not setup
   (See Doc ID 749851.1)
 * The shared memory segments can be listed by command:
     # ipcs -m

Press Enter to proceed..."

read

# Check for the kernel version
KERN=`uname -r | awk -F. '{ printf("%d.%d\n",$1,$2); }'`

# Find out the HugePage size
HPG_SZ=`grep Hugepagesize /proc/meminfo | awk '{print $2}'`

# Initialize the counter
NUM_PG=0

# Cumulative number of pages required to handle the running shared memory segments
for SEG_BYTES in `ipcs -m | awk '{print $5}' | grep "[0-9][0-9]*"`
do
   MIN_PG=`echo "$SEG_BYTES/($HPG_SZ*1024)" | bc -q`
   if [ $MIN_PG -gt 0 ]; then
      NUM_PG=`echo "$NUM_PG+$MIN_PG+1" | bc -q`
   fi
done

RES_BYTES=`echo "$NUM_PG * $HPG_SZ * 1024" | bc -q`

# An SGA less than 100MB does not make sense
# Bail out if that is the case
if [ $RES_BYTES -lt 100000000 ]; then
   echo "***********"
   echo "** ERROR **"
   echo "***********"
   echo "Sorry! There are not enough total of shared memory segments allocated for
HugePages configuration. HugePages can only be used for shared memory segments
that you can list by command:

   # ipcs -m

of a size that can match an Oracle Database SGA. Please make sure that:
 * Oracle Database instance is up and running
 * Oracle Database 11g Automatic Memory Management (AMM) is not configured"
   exit 1
fi

# Finish with results
case $KERN in
   '2.4') HUGETLB_POOL=`echo "$NUM_PG*$HPG_SZ/1024" | bc -q`;
          echo "Recommended setting: vm.hugetlb_pool = $HUGETLB_POOL" ;;
   '2.6') echo "Recommended setting: vm.nr_hugepages = $NUM_PG" ;;
    *) echo "Unrecognized kernel version $KERN. Exiting." ;;
esac

以上就是如何進行linux內存的Hugepages優化，小編相信有部分知識點可能是我們日常工作會見到或用到的。希望你能通過這篇文章學到更多知識。更多詳情敬請關注億速云行業資訊頻道。