怎么理解内存中的Buffer和Cache?

1|0缓存 Buffers:内核缓冲区用到的内存 , 对应的是/proc/meminfo中的Buffers值Cache:内核页缓存和Slab用到的内存 , 对应的是/proc/meminfo中的Cached与SReclaimable之和注意事项同一个指标的具体含义 , 就可能因为内核版本、性能工具版本的不同而有挺大差别所以百度Buffer和Cache什么意思可能并不适用于你当前的环境所以可以通过下面说的proc文件系统来确认它们的含义3|0proc文件系统再次回顾proc/proc是Linux内核提供的一种特殊文件系统 , 是用户跟内核交互的接口比方说 , 用户可以从/proc中查询内核的运行状态和配置选项 , 查询进程的运行状态、统计数据等 , 也可以通过/proc来修改内核的配置proc文件系统同时也是很多性能工具的最终数据来源3|1了解Buffer和Cache查看帮助文档 , 找到它们
manprocBuffers对原始磁盘块的临时存储 , 也就是用来缓存磁盘的数据 , 通常不会特别大(20MB左右)内核就可以把分散的写集中起来 , 统一优化磁盘的写入 , 比如 , 可以把多次小的写合并成单次大的写等等Cached从磁盘读取文件的页缓存 , 也就是用来缓存从文件读取的数据这样 , 下次访问这些文件数据时 , 就可以直接从内存中快速获取 , 而不需要再次访问缓慢的磁盘 。 SReclaimable是Slab的一部分Slab包括两部分 , 其中的可回收部分 , 用SReclaimable记录;而不可回收部分 , 用SUnreclaim记录灵魂拷问Buffers能不能缓存磁盘中读的数据?Cached能不能缓存磁盘中写的数据?【怎么理解内存中的Buffer和Cache?】为了验证上面的问题 , 会通过案例来展开描述
4|0Buffer和Cache在不同场景下的使用情况系统配置操作系统:Ubuntu18.04机器配置:2CPU , 8GB内存预先安装sysstat包aptinstallsysstat打开两个终端连接到Ubuntu系统上4|1前期准备为了减少缓存的影响 , 在第一个终端中 , 运行下面的命令来清理文件页、目录项、Inodes等各种缓存
echo3>/proc/sys/vm/drop_caches5|0场景一:磁盘和文件写案例5|1文件写场景第一个终端运行vmstatvmstat1结果分析从dd命令开始运行时 , cache不断增加 , 而buff基本不变(看蓝色向下箭头)在cache刚开始增长时 , 块设备I/O很少 , bi、bo都是0KB , 而在之后才出现大量的块设备写 , bo变成了98384当dd命令结束后 , cache不再持续性增长 , 但块设备写还会持续一段时间 , 并且多次I/O写的结果加起来(bo蓝色框) , 就是dd要写的500M的数据5|2磁盘写场景前提条件需要你的系统配置多块磁盘 , 并且磁盘分区/dev/sdb1还要处于未使用状态如果你只有一块磁盘 , 千万不要尝试 , 否则将会对你的磁盘分区造成损坏第二个终端运行ddecho3>/proc/sys/vm/drop_caches#然后运行dd命令向磁盘分区/dev/sdb1写入2G数据ddif=/dev/urandomof=/dev/sdb1bs=1Mcount=2048第一个终端运行vmstat , 观察内存和I/O的变化情况结果分析读取文件时(也就是bi大于0时) , Buffer保持不变 , 而Cache则在不停增长这跟查到的定义【Cache是对文件读的页缓存】是一致的6|2磁盘读场景第二个终端运行dd读取磁盘echo3>/proc/sys/vm/drop_caches#运行dd命令读取文件ddif=/dev/sda1of=/dev/nullbs=1Mcount=1024第一个终端运行vmstat观察内存和I/O变化情况结果分析读磁盘时(也就是bi大于0时) , Buffer和Cache都在增长 , 但显然Buffer的增长快很多这说明读磁盘时 , 数据缓存到了Buffer中7|0总结Buffer和Cache的说明Buffer既可以用作将要写入磁盘数据的缓存 , 也可以用作从磁盘读取数据的缓存Cache既可以用作从文件读取数据的页缓存 , 也可以用作写文件的页缓存总结:Buffer是对磁盘数据的缓存 , 而Cache是文件数据的缓存 , 它们既会用在读请求中 , 也会用在写请求从读写角度总结Buffer和Cache缓存磁盘和文件系统的读写数据从写的角度来说 , 不仅可以优化磁盘和文件的写入 , 对应用程序也有好处 , 应用程序可以在数据真正落盘前 , 就返回去做其他工作从读的角度来说 , 既可以加速读取那些需要频繁访问的数据 , 也降低了频繁I/O对磁盘的压力


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