Linuxで仮想メモリを監視する正しい方法

Linux の仮想メモリにより、オペレーティングシステムはハードディスクの一部を追加の RAM として使用し、より多くのメモリが使用可能であるかのような錯覚を効果的に作り出すことができますが、監視手法に進む前に、仮想メモリの基本を理解することが重要です。このプロセスには、スワッピングとページングという 2 つの主要なメカニズムが関係します。

スワッピング: 物理 RAM メモリがいっぱいになると、プロセス全体が RAM からディスクに移動されます。
ページング: 特定のメモリページのみがディスクに移動されるため、メモリ使用量をより細かく制御できます。これらのメカニズムの詳細については、Linux Documentation Projectのswapスペースに関するガイドを参照してください。swapスペースの初心者向けの説明については、PhoenixNAPの次の記事を参照してください。スワップスペースとは何か、どのように機能するか.

LogicMonitorの記事そもそも仮想メモリとは何かこれらの概念をさらに深く理解することができます。

主要な取り組み

Linux の仮想メモリにより、システムはディスク領域を追加の RAM として使用できるため、物理メモリが制限されている場合でも、より大きなワークロードを処理できるようになります。

スワッピングとページングは、プロセス全体または特定のメモリページをディスクに移動して物理メモリを解放する、仮想メモリ管理における 2 つの主要なメカニズムです。

free、top、vmstat などのコマンドを使用してメモリ使用量を監視することは、システム効率を維持し、パフォーマンスのボトルネックを防ぐために不可欠です。

スワップ使用量が多いと、システムの物理メモリが不足していることを示しており、Out Of Memory (OOM) Killer によってプロセスが終了する可能性があるため、パフォーマンスに重大な影響を与える可能性があります。

Linux のメモリ使用量を監視するための必須コマンド

システムの使用可能なメモリを監視することは、システムの効率的な動作を保証するために重要です。開始方法は次のとおりです。

1. 物理メモリ: free コマンドと top コマンド

使い方 free コマンドは、合計、使用済み、メモリ割り当てなどのメモリ使用量の簡単なスナップショットを提供します。top コマンドは、リアルタイムのメモリ使用量統計を提供するため、継続的な監視に非常に役立ちます。

[demo1.dc7:~]$ 無料 -g
             キャッシュされた使用済み空き共有バッファの合計
メンバー: 47 45 1 0 0 21

SaaSベースのサーバービュー

Linux では、「空きメモリ」とはまだ目的が見つかっていないメモリのことです。

Linux は、実行中のプログラムで必要のないすべての物理メモリをキャッシュファイルとして使用します。プログラムが物理メモリを必要とする場合、Linux カーネルはファイルキャッシュメモリをプログラムに再割り当てします。そのため、ファイルキャッシュで使用されるメモリアドレスは空いているか、少なくともプログラムに割り当てることができ、別のプログラムで必要になるまでその目的を果たします。

すべて大丈夫 Linux メモリ使用されているか、空き容量がほとんどないか、ファイルキャッシュとして使用されています。次の 2 つの場合を除き、ファイルキャッシュを用意しておくことをお勧めします。

ヒープの最大化が必要な大規模なJavaプログラムを実行する場合
ディスクキャッシュを管理するにはOSではなくデータベースが必要

自由がある限り バーチャル メモリ、アクティブスワップではなく、ほとんどのシステムは物理メモリで効率的に動作します。Linuxメモリの詳細については、LogicMonitorのブログ記事をご覧ください。 Linuxメモリを監視する正しい方法.

2. 仮想メモリの使用状況: free -t コマンド

使い方 無料 -t スワップメモリの使用状況に関する詳細な情報を提供します。これは、使用されている仮想メモリの量を把握するために重要です。

例:

無料 -t

[demo1.dc7:~]$ 無料 -t
キャッシュされた使用済み空き共有バッファの合計
メモリ: 49376156 48027256 1348900 0 279292 22996652
-/+ バッファ/キャッシュ: 24751312 24624844
スワップ: 4194296 0 4194296
合計: 53570452 48027256 5543196

監視ビュー

上記の出力によると、システムはスワップ領域をまったく使用していません。したがって、スワップ領域と物理仮想メモリ領域の合計の 90% が使用されているにもかかわらず、システムの物理メモリが不足することはありませんでした。

スワップの使用率が高いと、システムがすべてのメモリを使い果たしそうになっているため、危険です。プログラムがより多くのメインメモリを必要とし、それを取得できない場合、Out Of Memory (OOM) Killer は、最初に要求されたメモリの量などの基準に基づいてプロセスを強制終了します。サーバー全体の機能を設定するサーバープロセスは、おそらく最初に強制終了されるプロセスの 1 つになります。

スワップ使用量を高くすることは推奨されませんが、非アクティブメモリのスワップ使用量が低から中程度であれば問題はありません。システムは、非アクティブなページを物理メモリからディスクに移動して、アクティブページ用のメモリを解放します。

スワップが使用されているかどうかを知ることは、使用量を低く抑えるための鍵となります。

スワップ使用量が多いことは単なる警告サインではなく、パフォーマンスを低下させる原因となります。

仮想メモリのページングレートの監視

メモリの問題を示す最も重要な指標の 1 つは、メモリページが物理メモリからディスクに移動する速度です。これは、vmstat コマンド、具体的には si (スワップインされたページ) 列と so (スワップアウトされたページ) 列を使用して監視できます。

例:

vmstat

dev1.lax6:~]$ vmstat 1
プロセス -----------メモリ---------- ---スワップ-- -----io---- --システム-- -----CPU-----
rb swpd無料バフキャッシュsi so bi bo in cs us sy id wa st
8 17 2422376 122428 2520 24436 952 676 1796 904 10360 4421 41 0 33 26 0
9 17 2423820 123372 2524 24316 732 1716 752 1792 12259 4592 43 0 25 32 0
8 17 2425844 120408 2524 25044 416 2204 1616 2264 14675 4514 43 0 36 21 0
7 19 2427004 120532 2568 25640 608 1280 764 1308 12592 4383 44 0 36 20 0
8 24 2428816 121712 2572 25688 328 1880 500 1888 13289 4339 43 0 32 25 0

サーバー監視ビュー:

大量のブロックをスワップアウトすることは、システムのメモリが不足していることを示す主な指標です。ブロックを高速でスワップすると、システムは効率的に実行するために物理メモリではなくディスク上で必要なコードを探す必要があるため、パフォーマンスのボトルネックが発生します。この「ハントアンドスイッチ」プロセスにより、パフォーマンスが低下します。

このグラフを確認すると、ページインレートとページアウトレートの持続的な急上昇は、メモリ競合の兆候である可能性があります。負荷の高い作業では、時折急上昇が発生するのは正常ですが、アクティビティが頻繁または長時間にわたる場合は、メモリ使用量の最適化、物理メモリの増設、またはメモリリークの調査が必要であることを示しています。

さらに、ページインレートとページアウトレートの関係から、システムパフォーマンスに関する洞察を得ることができます。たとえば、ページインレートが高く、ページアウトレートが比較的低い場合、システムがメモリ使用量の一時的な急増から正常に回復していることを示している可能性があります。ただし、両方のメトリックが長期間にわたって高い場合、システムはスラッシング状態 (メモリのスワップインとスワップアウトが頻繁に発生) にある可能性が高く、パフォーマンスの問題につながります。

Linux メモリ管理のベストプラクティス

システムを効率的に稼働させるには、次のベストプラクティスに従うことが不可欠です。

スワッピングを最小限に抑える: 特に十分な RAM を備えたシステムでは、swappiness パラメータを調整してスワッピング頻度を減らします。
スワップスペースを最適化する: スワップ領域がワークロードに対して適切なサイズであることを確認します。
ファイルキャッシュの使用状況を監視する: Linux は利用可能な RAM をファイルキャッシュに使用するため、パフォーマンスは向上しますが、アプリケーションによっては調整が必要になる場合があることを理解してください。

Linuxがどのようにメモリを管理するか、空きメモリやファイルキャッシュに関するヒントなど、さらに詳しくは、LogicMonitorの記事をご覧ください。 Linux メモリの拡張: 空きメモリでもキャッシュでもないメモリを解放する.

「Linux でのメモリ使用量が多いことは、アクティブなスワッピングが発生しない限りは問題ではありません。重要なのは、システムが利用可能なリソースをどれだけ効率的に使用するかです。」

結論

Linux システムで最適なパフォーマンスを維持するには、仮想メモリを効果的に監視および管理することが重要です。適切なツールを使用し、ベストプラクティスに従うことで、IT 管理者は、サーバーが最も要求の厳しいワークロードでも問題なく処理できることを確信できます。

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SSHベースのLinuxモニタリングの設定方法や、LogicModulesをインポートして完全なカバレッジを得る方法の詳細については、 LogicMonitor の Linux (SSH) 監視パッケージ.

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