sysctl：vm参数设置

1 vm.admin_reserve_kbytes = 8192

参数作用：
- 功能：为系统管理员（root）进程保留 8MB 内存，防止内存耗尽时关键管理进程（如 SSH、systemd）崩溃。
- 默认值：通常为 256（0.25MB）或 8192（8MB，因系统而异）。

影响分析：

场景	影响
内存充足时	无显著影响，保留内存可被普通进程使用。
内存不足时	确保至少 8MB 内存专供 root 进程，避免系统管理功能失效（如无法登录修复）。
调整过高（如 64MB）	浪费可用内存，可能加剧普通进程的 OOM（内存溢出）风险。
调整过低（如 1MB）	内存紧张时，关键管理进程可能因内存不足被 OOM Killer 终止，导致系统失控。

 

建议：
- 默认值适用性：若无特殊需求（如极端内存限制环境），保持默认值即可。
- 监控工具：搭配 free -m 或 htop 观察内存使用情况，再决定是否需要调整。

2 vm.dirty_background_bytes = 0
3 vm.dirty_background_ratio = 10
4 vm.dirty_bytes = 0
5 vm.dirty_expire_centisecs = 3000
6 vm.dirty_ratio = 20
7 vm.dirty_writeback_centisecs = 500
8 vm.dirtytime_expire_seconds = 43200

参数说明

1. vm.dirty_background_bytes = 0
- 作用：设置触发后台脏页回写的绝对内存阈值（字节单位）。
- 配置范围：
- 0：禁用绝对值模式，改用 dirty_background_ratio（比例模式）。
- ≥1：指定具体字节数（如 1048576 = 1MB）。
- 影响：
- 设为 0 时，依赖 dirty_background_ratio 触发后台回写。
- 非零时优先级高于 dirty_background_ratio。

 

2. vm.dirty_background_ratio = 10
- 作用：当系统内存中脏页占比 ≥ 设定比例时，触发 异步后台回写（不阻塞应用）。
- 配置范围：0 ~ 100（百分比）。
- 影响：
- 低值（如 5）：频繁小批量回写，减少数据丢失风险，但增加I/O负载。
- 高值（如 20）：延迟回写，提升写入吞吐，但内存不足时可能突发高I/O。

 

3. vm.dirty_bytes = 0
- 作用：设置触发同步脏页回写的绝对内存阈值（字节单位）。
- 配置范围：
- 0：禁用绝对值模式，改用 dirty_ratio（比例模式）。
- ≥1：指定具体字节数。
- 影响：
- 非零时优先级高于 dirty_ratio，适合精确控制内存占用。
- 设为 0 时依赖 dirty_ratio 触发同步回写。

 

4. vm.dirty_expire_centisecs = 3000
- 作用：脏页在内存中驻留的最长时间（单位：1/100秒），超时后强制回写。
- 配置范围：0 ~ INT_MAX（约 21474836 秒 ≈ 248天）。
- 影响：
- 短时间（如 1000=10秒）：频繁回写，减少数据丢失，但增加I/O压力。
- 长时间（如 3000=30秒）：适合批量写入场景（如日志服务器），但崩溃时可能丢失更多数据。

 

5. vm.dirty_ratio = 20
- 作用：当系统内存中脏页占比 ≥ 设定比例时，触发 同步阻塞回写（应用写入被暂停）。
- 配置范围：0 ~ 100（百分比）。
- 影响：
- 低值（如 10）：快速回写，减少阻塞，但限制写入吞吐。
- 高值（如 30）：允许更多脏页累积，提升突发写入性能，但可能导致应用卡顿。

 

6. vm.dirty_writeback_centisecs = 500
- 作用：内核周期性唤醒回写线程的时间间隔（单位：1/100秒）。
- 配置范围：0 ~ INT_MAX（设为 0 禁用周期性回写）。
- 影响：
- 短间隔（如 100=1秒）：实时回写，减少数据驻留时间，适合低延迟存储（如SSD）。
- 长间隔（如 500=5秒）：降低CPU开销，但可能延迟回写。

 

7. vm.dirtytime_expire_seconds = 43200
- 作用：标记为“脏页”的最长保留时间（秒），超时后可能被优先回收。
- 配置范围：0 ~ INT_MAX（约 68年）。
- 影响：
- 短时间（如 3600=1小时）：加速回收长期未访问的脏页，节省内存。
- 长时间（如 43200=12小时）：减少频繁回收，适合内存充足且需要缓存持久化的场景。

配置建议与工具

1. 监控命令：

grep "Dirty:" /proc/meminfo # 查看当前脏页大小
vmstat 1 # 观察内存和I/O状态
iostat -x 1 # 监控磁盘I/O负载

2. 调优方向：
- 高吞吐场景：提高 dirty_ratio + 延长 dirty_expire_centisecs。
- 数据安全场景：降低 dirty_ratio + 缩短 dirty_expire_centisecs。
- 低延迟存储：缩短 dirty_writeback_centisecs。

通过合理配置，可平衡 性能、内存占用 和 数据可靠性。

9 vm.laptop_mode = 0

作用

控制系统的磁盘 I/O 和缓存回写策略，针对笔记本电脑等移动设备优化电源管理。
- 启用时（值 >0）：延迟磁盘写入操作，合并多次 I/O 请求以减少磁盘唤醒次数，从而降低功耗。
- 禁用时（值 =0）：立即处理磁盘写入，优先保证数据安全性和响应速度。

配置范围

- 典型值：
- 0：禁用笔记本电脑模式（默认值，常见于服务器/台式机）。
- 1~5：启用并设置优化强度（值越大，延迟写入越激进，不同内核版本可能范围不同）。

配置影响

场景	laptop_mode=0（禁用）	laptop_mode>0（启用）
数据安全性	脏页更快回写磁盘，崩溃时数据丢失风险低。	脏页延迟回写，崩溃可能丢失更多未保存数据。
磁盘 I/O 频率	写入操作更频繁，磁盘活动量高。	合并写入请求，减少磁盘唤醒次数，延长 SSD/HDD 寿命。
功耗	磁盘频繁唤醒，增加功耗（对笔记本续航不利）。	减少磁盘活动，显著降低功耗（适合电池供电场景）。
性能表现	响应更快，适合高吞吐场景（如数据库写入）。	轻微延迟可能影响实时性要求高的任务。

使用场景建议

1. 禁用（=0）场景：
- 服务器、台式机（无需省电）。
- 高数据安全需求（如金融交易系统）。
- 需要低延迟写入的应用（如实时日志处理）。

2. 启用（>0）场景：
- 笔记本电脑（需延长电池续航）。
- 对磁盘寿命敏感的环境（如 SSD 频繁写入优化）。
- 非关键数据的离线任务（如文档编辑、轻度开发）。

10 vm.legacy_va_layout = 0

作用
控制虚拟内存地址空间布局模式：
- 0：启用 新版布局（默认），将内存映射区域（如堆、栈）放置在更高地址空间，提升 ASLR（地址空间随机化）安全性。
- 1：启用 传统布局（旧版），兼容早期内核版本或特定老旧应用。

配置范围
- 可选值：0（禁用传统布局）或 1（启用传统布局）。

影响
- 设为 0：
- 增强安全性（ASLR 更有效），但对极少数依赖传统地址布局的应用可能导致崩溃（需重新编译）。
- 设为 1：
- 兼容老旧程序，但降低内存随机化防护能力（增加漏洞利用风险）。

11 vm.lowmem_reserve_ratio = 32 0

作用
控制低端内存区域（ZONE_DMA、ZONE_NORMAL）的保留内存比例，防止内核因内存耗尽而崩溃。
- 格式：按内存区域顺序设置比例值（如 32 0 表示 ZONE_DMA 保留比例为 1/32，ZONE_NORMAL 不保留）。

配置范围
- 值范围：每个区域值为 ≥0 的整数（0 表示不保留）。
- 典型配置：32 32 0（三区域：DMA、DMA32、NORMAL）。

影响
- 高比例（如 32）：保留更多内存供内核使用，减少用户态进程 OOM（内存溢出）风险，但用户可用内存减少。
- 设为 0：关闭指定区域的内存保留，可能导致内核关键功能（如网络栈）在内存紧张时失效。

12 vm.max_map_count = 65530

作用
限制单个进程可创建的内存映射区域（如文件映射、共享内存）的最大数量。

配置范围
- 最小值：0（禁止映射，系统不可用）。
- 默认值：65530（多数 Linux 发行版）。
- 最大值：内核允许的最大值（通常 1048576）。

影响
- 调高（如 262144）：支持需要大量内存映射的应用（如 Oracle 数据库、JVM），避免 ENOMEM 错误。
- 调低（如 32768）：减少内核元数据开销，但可能导致应用崩溃（如 Elasticsearch、Redis）。

13 vm.memfd_noexec = 0

作用
控制通过 memfd_create() 创建的内存文件是否允许执行代码（安全防护）。
- 0：允许执行（默认）。
- 1：禁止执行，防范代码注入攻击（如容器环境）。

配置范围
- 可选值：0 或 1。

影响
- 设为 0：
- 允许内存文件执行代码，兼容传统应用（如 JIT 编译器），但存在安全风险。
- 设为 1：
- 增强安全性（阻止恶意代码在内存中运行），但依赖内存执行的程序（如某些语言解释器）可能崩溃。

14 vm.min_free_kbytes = 4008

1. 参数作用
- 定义：指定内核应保留的最小空闲内存（以 KB 为单位），确保系统在内存压力下仍有足够内存处理紧急操作（如中断处理、内核分配等）。
- 目标：防止内存耗尽导致的系统不稳定或进程被 OOM Killer 终止。

2. 默认值计算
- 自动计算：内核根据系统总内存动态计算默认值，通常为：
默认值 ≈ √总物理内存 × 16 (不同内核版本可能有差异)
- 例如：64GB 内存的系统，默认值约为√(64 × 1024) ×16 ≈ 8192 KB（即 8MB）。
- 查看当前值：

cat /proc/sys/vm/min_free_kbytes

3. 配置建议

(1) 合理范围
- 经验值：通常设置为总内存的 1%~3%。
- 例如：64GB（即 65536MB）内存，建议值为 655MB ~ 1966MB（即 65536KB ~ 196608KB）。
- 调整命令：

#临时修改
sysctl -w vm.min_free_kbytes=65536

#永久修改（写入 /etc/sysctl.conf）
echo "vm.min_free_kbytes=65536" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p

(2) 场景优化
- 内存敏感型应用（如数据库、虚拟机）：
- 适当提高值（如 3%），增强内存不足时的稳定性。
- 嵌入式/低内存设备：
- 降低值（如 0.5%），避免过多内存浪费。

4. 影响分析
(1) 设置过低的后果
- 内存碎片增加：内核难以找到连续内存块，可能触发频繁的内存回收（直接回收或 Compaction）。
- OOM 风险：紧急内存需求无法满足，导致进程被终止或系统冻结。

(2) 设置过高的后果
- 内存浪费：用户空间可用内存减少，可能影响应用程序性能。
- 频繁唤醒 kswapd：过早触发内存回收，增加 CPU 开销。

5. 监控与调试
(1) 监控工具
-free 命令：观察free 内存是否接近min_free_kbytes。

free -k 以 KB 为单位显示

-/proc/zoneinfo：查看各内存区域的空闲页和保留页。

grep -A10 "Node 0" /proc/zoneinfo

(2) 关键指标
-pages min：在/proc/zoneinfo 中，表示每个 Zone 的最小保留页数。
-lowmem_reserve_ratio：影响保留内存的分布，需与min_free_kbytes 协调。

6. 与其他参数的关联
-vm.swappiness：控制交换分区使用倾向，高min_free_kbytes 可配合低swappiness 减少交换。
-vm.watermark_scale_factor：调整内存回收阈值，与min_free_kbytes 共同决定何时触发回收。
-vm.extra_free_kbytes：额外保留的内存，用于优化突发内存需求。

7. 注意事项
- 逐步调整：避免一次性大幅修改，建议按 10%~20% 步长调整并观察效果。
- 测试验证：在生产环境调整前，通过压力测试（如stress-ng）模拟内存负载。
- 内核版本差异：不同内核版本的内存管理策略可能不同，需参考对应文档。

示例配置
对于 128GB 内存的服务器（假设默认值为 16384 KB）：
1. 计算建议值：1% 为 131072 KB（128GB × 0.01 = 1.28GB）。
2. 临时调整：

sysctl -w vm.min_free_kbytes=131072

3. 监控效果：

watch -n 1 "grep -E 'min|free' /proc/zoneinfo" 

总结
- 平衡点：vm.min_free_kbytes 需在内存浪费与系统稳定间找到平衡。
- 动态调整：根据实际负载和业务需求定期评估，避免静态设置。
- 全局视角：结合其他内存参数（如swappiness）和监控工具，全面优化内存管理。

15 vm.mmap_min_addr = 4096

作用
设置用户空间进程进行内存映射（如 mmap）时的 最低允许地址（字节单位），防止恶意程序映射低地址内存（如 0x0），增强系统安全性。

配置范围
- 最小值：0（允许映射到 0x0，极不安全）。
- 典型值：4096（即 0x1000，默认值，与内存页对齐）。
- 最大值：由架构决定（通常不超过 65536）。

影响
- 设为 4096：
- 阻止映射 0x0 地址，防御空指针解引用攻击（如 NULL pointer dereference）。
- 兼容多数现代应用，但极少数老旧程序（依赖低地址映射）可能崩溃。
- 设为 0：
- 允许映射任意低地址，存在安全风险（仅用于调试或兼容性需求）。
- 设为更高值（如 65536）：
- 进一步限制内存映射范围，可能误伤合法应用（需谨慎测试）。

16 vm.mmap_rnd_bits = 17

作用
控制 mmap 内存映射的 地址随机化位数（ASLR 的一部分），增加攻击者预测内存地址的难度，提升安全性。
- 值越大：随机化范围越广，地址越难预测。
- 值越小：随机化范围越窄，节省内存但降低安全性。

配置范围
- 32 位系统：8 ~ 16（默认 8）。
- 64 位系统：16 ~ 32（默认 28）。
- 特殊说明：vm.mmap_rnd_bits=17 是针对 64 位系统 的合理值（需确认内核支持）。

影响
- 调高（如 24）：
- 增强安全性（如防御 ROP 攻击），但可能略微增加内存碎片化。
- 对性能影响可忽略（现代 CPU 处理随机化开销低）。
- 调低（如 16）：
- 减少内存地址分散，但易被攻击者预测内存布局。
- 超出范围：
- 内核可能自动调整为最大/最小值（如 64 位系统设置 33 → 回退到 32）。

17 vm.oom_dump_tasks = 1

作用
控制在系统触发 OOM（内存耗尽）时，是否在日志中 转储所有进程的内存使用信息，帮助诊断 OOM Killer 选择终止进程的原因。

配置范围
- 0：禁用 OOM 时进程信息转储（默认）。
- 1：启用转储，记录所有进程的 pid、内存占用、oom_score 等详细信息。

影响
- 设为 1：
- 优点：提供详细的调试信息，便于分析内存泄漏或异常进程。
- 缺点：可能生成大体积内核日志（尤其在进程数多时），轻微增加 OOM 处理延迟。
- 设为 0：
- 日志仅记录被终止的进程名，节省存储和计算资源。

18 vm.oom_kill_allocating_task = 0

作用
控制 OOM Killer 是否优先杀死 正在申请内存的进程（触发 OOM 的进程）。
- 0：禁用，根据 oom_score 选择最优进程终止（默认）。
- 1：启用，直接杀死当前申请内存的进程。

配置范围
- 0 或 1。

影响
- 设为 0：
- 优点：公平选择高内存占用或低优先级的进程终止，保护关键服务（如数据库）。
- 缺点：决策延迟稍高（需遍历进程计算评分）。
- 设为 1：
- 优点：快速终止当前请求内存的进程（如内存泄漏的进程），立即缓解内存压力。
- 缺点：可能误杀合法进程（如突发内存需求的正常应用）。

19 vm.overcommit_kbytes = 0
20 vm.overcommit_memory = 0
21 vm.overcommit_ratio = 50

内存的 Overcommit（超量提交） 是 Linux 内核的一种内存管理机制，允许系统分配比物理内存（RAM）和交换空间（Swap）总和更多的内存给进程。这种机制基于一个假设：并非所有进程会同时完全使用其申请的内存。通过 Overcommit，系统可以更灵活地管理内存资源，提高内存利用率，但也可能引入内存耗尽的风险。

Overcommit 的核心逻辑

1. 允许“超额承诺”
进程可以通过 malloc() 等函数申请大量内存，但实际使用时可能仅占用部分内存（例如稀疏数组、预分配但未填充的缓冲区）。
Overcommit 允许内核接受这些请求，即使当前物理内存 + Swap 不足。

2. 内核的策略判断
内核通过 vm.overcommit_memory 参数控制是否允许 Overcommit，并决定如何检查内存请求的合法性。

Linux 的 Overcommit 策略

通过 vm.overcommit_memory 参数配置：

参数值	策略	行为
0	启发式 Overcommit（默认）	内核根据经验公式判断是否允许分配：若 空闲内存 + 可回收内存 ≥ 请求内存，则允许；否则拒绝（返回 ENOMEM）。
1	总是允许 Overcommit	无条件接受所有内存申请请求（除非超过进程地址空间限制）。
2	禁止 Overcommit	严格限制内存分配总量，不得超过 物理内存 × overcommit_ratio% + Swap + overcommit_kbytes。

Overcommit 的典型场景

1. 稀疏内存使用
进程申请 1GB 内存，但仅实际写入 100MB（如哈希表的预分配）。
Overcommit 允许此类请求，避免物理内存浪费。

2. 多进程分时占用内存
多个进程申请大量内存，但不同时活跃使用（如批处理任务）。
内核可通过分时调度避免内存耗尽。

3. 内存泄漏容忍
允许短期内存泄漏，依赖进程退出后自动释放（如临时脚本）。

Overcommit 的风险

当进程实际使用的内存总量超过 物理内存 + Swap 时，系统触发 OOM（Out-Of-Memory） Killer，强制终止进程以释放内存。这可能导致：
- 关键服务被终止（如数据库、Web 服务器）。
- 数据丢失或业务中断。

Overcommit 的配置与监控

1. 关键参数
- vm.overcommit_memory：定义 Overcommit 策略（0/1/2）。
- vm.overcommit_ratio（默认 50%）：策略 2 下，允许分配的内存比例。
- vm.overcommit_kbytes：策略 2 下，允许分配的绝对内存值（优先级高于 overcommit_ratio）。

2. 监控工具
- free -h：查看内存和 Swap 使用情况。
- dmesg | grep "Out of memory"：检查 OOM 事件。
- sar -r：监控内存分配趋势。

3. 配置示例
- 允许所有 Overcommit（高风险）：

sysctl vm.overcommit_memory=1

- 严格限制 Overcommit（高稳定）：

sysctl vm.overcommit_memory=2
sysctl vm.overcommit_ratio=80 # 允许分配总量 = 物理内存 × 80% + Swap

Overcommit 的优缺点

优点	缺点
提高内存利用率，支持更多进程并发。	内存耗尽时触发 OOM Killer，可能导致服务中断。
适应稀疏内存使用场景，减少物理内存浪费。	需要合理配置策略，否则可能频繁拒绝合法内存请求。
简化内存管理（无需精确预判进程内存需求）。	调试内存问题时复杂度增加（如隐藏的内存泄漏）。

适用场景建议

- 启用 Overcommit（策略 0 或 1）：
- 多数通用服务器、桌面环境。
- 内存需求波动大但峰值不同时出现的场景（如云计算虚拟机）。

- 禁用 Overcommit（策略 2）：
- 对稳定性要求极高的关键服务（如金融交易系统）。
- 内存需求可精准预测的应用（如嵌入式设备）。

总结

内存的 Overcommit 是一种以弹性换风险的机制，通过“超额承诺”提高资源利用率，但需结合业务场景谨慎配置。理解其原理并合理监控，可在性能与稳定性之间找到最佳平衡。

22 vm.page-cluster = 3

作用
控制文件预读（Read-ahead）的页面数量，优化顺序读取性能。
- 计算公式：预读页数 = 2^page-cluster（例如 3 → 预读 8 页）。

配置范围
- 典型值：0 ~ 5（对应预读 1 ~ 32 页）。

影响
- 高值（如 3~5）：提升顺序读性能（如大文件读取），但增加内存占用。
- 低值（如 0~2）：减少内存浪费，适合随机读取场景（如数据库）。

23 vm.page_lock_unfairness = 5

作用
调整内存页锁的公平性策略，控制多线程竞争锁时的优先级分配。
- 值越大：允许更多“不公平”锁分配（高优先级线程更快获取锁）。

配置范围
- 典型值：1 ~ 10（默认值因内核版本而异）。

影响
- 高值（如 5~10）：提升高优先级线程性能，但可能导致低优先级线程饥饿。
- 低值（如 1~3）：更公平的锁竞争，但可能增加调度开销。

24 vm.panic_on_oom = 0

作用
控制系统在内存耗尽（OOM）时是否触发内核崩溃（panic）。
- 0：不触发 panic，由 OOM Killer 终止进程（默认）。
- 1：触发 panic，直接重启系统。

配置范围
- 可选值：0 或 1。

影响
- 设为 0：允许系统继续运行（依赖 OOM Killer），但可能终止关键进程。
- 设为 1：确保系统快速复位，避免数据不一致，但导致服务中断。

25 vm.percpu_pagelist_high_fraction = 0

作用
控制每个 CPU 的页列表（Pagelist）高水位线，影响内存回收策略。
- 0：禁用按 CPU 的高水位限制，使用全局内存管理策略。

配置范围
- 值范围：0 ~ 100（百分比，默认值因内核版本而异）。

影响
- 设为 0：简化内存管理，减少碎片化，但可能降低 NUMA 架构性能。
- 设为非零（如 5）：优化多 CPU 内存分配，但增加管理开销。

26 vm.stat_interval = 1

作用
设置内核更新内存统计信息（如缓存、脏页）的时间间隔（秒）。

配置范围
- 最小值：1（1秒，默认）。
- 最大值：600（10分钟）。

影响
- 短间隔（如 1）：监控数据更实时，但轻微增加 CPU 开销。
- 长间隔（如 10）：减少开销，但监控工具（如 free、top）数据更新延迟。

27 vm.swappiness = 60

vm.swappiness 是 Linux 内核中用于调节内存交换行为的重要参数，以下是其关键信息及使用建议：

作用

- 控制内核在物理内存不足时使用交换空间（Swap）的倾向。值越高，内核越积极使用 Swap；值越低，越倾向于保留在物理内存中。

取值范围

- 0~100，默认值为 60。
- 0：尽可能避免交换匿名内存（应用程序内存），但不禁止交换（极端内存压力下仍会触发）。
- 100：积极使用 Swap，可能增加 I/O 负载。

适用场景

1. 数据库/高性能服务（如 MySQL、Redis）：
- 建议设为 1~10，减少交换延迟，确保关键数据驻留物理内存。
2. 桌面环境：
- 默认值 60 或稍低（如 30），平衡响应速度与内存压力。
3. SSD 存储：
- 可适当降低（如 10），因 SSD 虽快但频繁写入可能影响寿命。
4. 内存充足环境：
- 设为 0 或更低值（需内核支持），优先使用物理内存。

检查与配置

- 查看当前值：

sysctl vm.swappiness # 或 cat /proc/sys/vm/swappiness

- 临时修改：

sysctl -w vm.swappiness=10

- 永久生效：
编辑 /etc/sysctl.conf，添加：

vm.swappiness=10

执行 sysctl -p 生效。

与其他参数的关系

- vfs_cache_pressure：控制文件系统缓存回收倾向（默认 100）。若系统依赖文件缓存（如 Web 服务器），可适当降低此值以减少缓存回收，与 swappiness 配合优化内存策略。
- cgroups：某些场景下可为控制组单独设置 memory.swappiness，优先级高于全局参数。

常见误解

- swappiness=0 是否禁用 Swap？
否！内核仍可能在内存严重不足时触发交换。完全禁用需结合 swapoff -a。
- 高内存占用是否需调高 swappiness？
不一定，物理内存未耗尽时，Swap 使用可能无必要。建议监控后再调整（如使用 free 或 vmstat）。

内核版本差异

- 3.5+ 版本：引入更积极的内存回收策略，swappiness=0 可能仍比旧内核更频繁交换。
- 调整前建议测试：不同工作负载下，参数效果可能差异显著。

总结建议

- 优先物理内存：对延迟敏感的服务，降低 swappiness。
- 监控再调整：通过 sar、vmstat 观察 Swap 使用率及 SI/SO（交换入/出）频率。
- 结合存储类型：机械硬盘慎用高 swappiness，SSD 可适度放宽但避免极端值。

通过合理配置 vm.swappiness，可显著优化系统性能与稳定性，尤其在内存密集型场景中效果显著。

28 vm.user_reserve_kbytes = 31169

作用
为用户态（非 root）进程保留 31,169 KB（约 31MB）内存，防止内存耗尽时关键用户进程（如 Web 服务、数据库客户端）被 OOM Killer 强制终止。

 

配置范围
- 最小值：0（不保留，默认值通常为 0 或基于系统内存动态计算）。
- 合理范围：根据系统总内存调整，通常为总内存的 0.1%~1%（例如 32GB 内存可设为 32768 KB）。
- 最大值：理论上无上限，但需避免过度占用可用内存。

 

影响分析
| 场景 | 影响 |
||--|
| 内存充足时 | 保留内存仍可被用户进程使用，无实际限制。 |
| 内存不足时 | 用户进程最多只能使用 总内存 - 保留内存，降低关键服务被 OOM Killer 终止的概率。 |
| 配置过高（如 128MB） | 浪费可用内存，可能加剧普通进程的 OOM 风险。 |
| 配置过低（如 8MB） | 内存紧张时，用户进程可能因保留内存不足被终止，影响服务可用性。 |

29 vm.vfs_cache_pressure = 100

vm.vfs_cache_pressure 是 Linux 内核中用于调节虚拟文件系统（VFS）缓存回收行为的参数，主要影响 dentry（目录项） 和 inode（索引节点） 缓存的回收策略。以下是对其作用、配置及影响的详细说明：

作用与原理

1. 缓存类型：
- dentry 缓存：加速文件路径查找，缓存目录结构信息。
- inode 缓存：存储文件元数据（如权限、大小、时间戳等），减少磁盘读取。

2. 参数功能：
- 控制内核回收 VFS 缓存的倾向性。值越大，内核越积极回收缓存；值越小，越保留缓存。

配置方式

1. 临时调整（重启失效）：

sysctl -w vm.vfs_cache_pressure=200 # 设置为 200

2. 永久生效：

- 编辑 /etc/sysctl.conf，添加：

vm.vfs_cache_pressure=50

- 应用配置：

sysctl -p

参数影响

值范围	行为表现	适用场景
< 100	内核减缓回收 VFS 缓存，提升重复文件访问速度，但可能占用更多内存。	文件密集型服务（如 Web 服务器、数据库）。
100（默认）	按默认比例回收 VFS 缓存与其他内存。	通用场景。
> 100	内核加速回收 VFS 缓存，释放内存供应用使用，但可能增加磁盘 I/O。	内存紧张或需优先保障应用内存的场景。

 调优建议

1. 监控工具：
- free -h：观察 Slab 内存占用（包含 dentry/inode 缓存）。
- slabtop：实时查看 dentry 和 inode_cache 的缓存大小。
- vmstat 或 iostat：检查 I/O 压力变化。

2. 场景示例：
- 提升文件性能：降低值（如 50），适用于频繁访问相同文件的场景。
- 缓解内存压力：提高值（如 150），适用于内存不足且文件缓存可牺牲的情况。

3. 注意事项：
- 与 swappiness 参数协同调整（后者控制匿名内存与文件缓存的回收优先级）。
- 极端值可能导致性能波动，需结合监控逐步调整。

示例配置

# 优化文件服务器缓存保留
sysctl -w vm.vfs_cache_pressure=50

# 内存紧张环境，优先释放缓存
sysctl -w vm.vfs_cache_pressure=150

通过合理配置 vm.vfs_cache_pressure，可在文件访问速度和内存利用率之间实现平衡，适应不同工作负载需求。

30 vm.watermark_boost_factor = 15000

vm.watermark_boost_factor 是 Linux 内核中用于动态调整内存水印（watermark）的参数，影响内存回收的触发策略。以下是对其作用、配置和影响的详细说明：

作用

- 动态提升水印值：当系统经历高内存压力（如直接内存回收）后，内核会临时提高内存区域（zone）的 min、low、high 水印值。vm.watermark_boost_factor 决定了提升的幅度。
- 预防内存压力：通过更早触发内存回收（kswapd），避免频繁进入直接回收或 OOM（Out-Of-Memory）状态，提高系统稳定性。

配置

- 路径：
/proc/sys/vm/watermark_boost_factor
- 默认值：
通常为 0（不启用动态提升）或较小整数（如 15000，具体取决于内核版本）。
- 修改方式：

# 临时修改
echo <value> | sudo tee /proc/sys/vm/watermark_boost_factor

# 永久修改（在 /etc/sysctl.conf 中添加）
vm.watermark_boost_factor = <value>

 

- 取值范围：
非负整数。典型值为 0（禁用）到 100000，表示水印提升的百分比或倍数（具体公式因内核版本而异）。

影响

1. 调高参数值：
- 优点：更积极的内存回收，减少直接回收和 OOM 风险，适合需要高稳定性的场景（如数据库、实时系统）。
- 缺点：增加后台回收频率，可能导致 CPU 开销上升，空闲内存减少，影响应用性能。

2. 调低参数值：
- 优点：减少内存回收频率，最大化应用可用内存，适合内存密集型负载（如缓存服务）。
- 缺点：可能频繁触发直接回收，增加应用延迟，甚至引发 OOM。

工作机制

- 触发条件：当发生直接内存回收时，内核根据 watermark_boost_factor 动态提升水印值。
- 计算公式（示例）：
提升后的水印值 = 原始水印值 × (1 + watermark_boost_factor / 10000)
（具体实现可能因内核版本不同而有所调整）
- 恢复机制：水印值会随时间逐步恢复至原始值，避免长期过度回收。

与其他参数的关系

- vm.min_free_kbytes：设置静态的最小空闲内存。若两者均配置较高，可能导致过度内存保留。
- vm.swappiness：控制回收匿名页与文件页的倾向性，与水印策略协同影响回收行为。

应用建议

- 监控工具：使用 vmstat、sar -B、/proc/vmstat（关注 pgscan_kswapd、pgsteal_kswapd、oom_kill）评估内存压力。
- 优化步骤：
1. 观察默认配置下的内存回收频率和 OOM 事件。
2. 逐步调整 watermark_boost_factor，平衡性能与稳定性。
3. 结合 vm.min_free_kbytes 和 vm.swappiness 进行综合调优。

示例场景

- Web 服务器：适度调高（如 10000），确保快速响应请求时内存充足。
- 大数据处理：调低（如 0 或 5000），优先保障应用内存使用，容忍短暂延迟。

通过合理配置 vm.watermark_boost_factor，可在内存利用率和系统稳定性间取得平衡，适应多样化的工作负载需求。

31 vm.watermark_scale_factor = 10

vm.watermark_scale_factor 是 Linux 内核中与内存管理相关的一个参数，用于动态调整内存水印（watermarks）的缩放比例。内存水印决定了系统何时触发内存回收机制（如 kswapd 或直接内存回收），其作用、配置方式及影响如下：

作用说明

1. 内存水印的作用
内存水印是内核定义的三个关键阈值（min、low、high），用于管理物理内存的回收：
- min: 系统保留的最低空闲内存，用于紧急情况（如原子内存分配）。
- low: 当空闲内存低于此值时，内核启动后台回收（kswapd）。
- high: 当空闲内存达到此值时，停止后台回收。
vm.watermark_scale_factor 通过缩放因子动态调整 low 和 high 水印的位置，影响内存回收的触发时机。

2. 动态调整机制
- 默认情况下，low = min * 1.5，high = min * 3。
- 通过 vm.watermark_scale_factor，内核会基于总内存的百分比重新计算 low 和 high 水印。
- 该参数允许内核根据系统内存压力动态调整水印，更灵活地平衡内存使用与回收效率。

配置方法

1. 查看当前值

cat /proc/sys/vm/watermark_scale_factor

- 默认值：通常为 10（即 0.1% 的总内存比例）。

2. 临时修改

echo <value> > /proc/sys/vm/watermark_scale_factor

- 例如：echo 200 > /proc/sys/vm/watermark_scale_factor 设置为 2% 的总内存比例。

3. 永久生效
在 /etc/sysctl.conf 中添加：

vm.watermark_scale_factor = <value>

执行 sysctl -p 生效。

4. 取值范围
- 有效范围：0 到 1000（对应 0% 到 10% 的总内存比例）。
- 推荐值：默认 10（0.1%），可根据内存压力和性能需求调整。

影响分析

1. 调大该参数（例如设为 200）
- 效果：提高 high 和 low 水印，使内核更早触发内存回收（kswapd 更积极）。
- 优点：减少内存耗尽风险，降低直接内存回收（可能阻塞进程）的概率。
- 缺点：可能增加 CPU 开销（频繁内存回收），降低缓存利用率。

2. 调小该参数（例如设为 5）
- 效果：降低 high 和 low 水印，延迟内存回收。
- 优点：减少 CPU 开销，提高缓存命中率。
- 缺点：可能因内存不足触发直接回收，导致进程延迟（卡顿）。

3. 与 min_free_kbytes 的关系
- min_free_kbytes 设置静态的 min 水印（单位为 KB），而 watermark_scale_factor 动态调整 low 和 high。
- 两者需配合使用：若 min_free_kbytes 设置过大，可能浪费内存；若过小，watermark_scale_factor 的调整范围受限。

适用场景

1. 内存敏感型应用（如数据库、虚拟机）
- 适当增大 watermark_scale_factor，避免内存不足导致性能骤降。

2. CPU 敏感型场景
- 调小参数以减少内存回收的 CPU 开销，但需监控内存压力。

3. 默认配置
- 多数场景下，默认值 10 已足够平衡性能与稳定性。

注意事项

- 修改前需监控内存压力（如 vmstat、sar -B）及直接回收事件（grep "pgsteal" /proc/vmstat）。
- 避免极端值（如 0 或 1000），可能导致系统不稳定。
- 结合 vm.swappiness 和 vm.vfs_cache_pressure 综合优化内存行为。

通过合理配置 vm.watermark_scale_factor，可以在内存利用率与系统响应速度之间找到最佳平衡点。

内核中min、low、high的计算

setup_per_zone_wmarks
　　pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
　　tmp = pages_min * zone_managed_pages()
　　do_div(tmp, lowmem_pages)--当lowmem_pages等于zone_managed_pages()时，tmp等于pages_min。
　　tmp = max_t(u64, tmp >> 2, mult_frac(zone_managed_pages(zone), watermark_scale_factor, 10000))--取tmp的1/4，zone管理内存的water_scale_factor千分比的最大值。
　　zone->watermark_boost = 0
　　zone->_watermark[WMARK_LOW] = min_wmark_pages(zone) + tmp;--当water_scale_factor比较小时，tmp最终即为pages_min的1/4。增大watermark_scale_factor的值，即增大low和high的值，更早进行内存回收，回收更多内存。
　　zone->_watermark[WMARK_HIGH] = low_wmark_pages(zone) + tmp;--从上面计算的结果tmp，然后MIN->LOW->HIGH->PROMO递增。
　　zone->_watermark[WMARK_PROMO] = high_wmark_pages(zone) + tmp;

 在/proc/zoneinfo中有上述项的对应值：

比如我需要保证free最小值为4096KB，则watermark_scale_factor=(4096/4 - 256(min))*10000(万分比)/12701(managed)=605。

设置完后结果如下：

/proc/zoneinfo相关字段说明如下：

• free：当前空闲内存页数。
• boost：临时提高的 `min` 水印。
• min：触发直接回收的最低阈值。
• low：触发后台回收的阈值。
• high：停止回收的阈值。
• spanned：内存区域总地址跨度页数（含空洞）。
• present：实际存在的物理页数。
• managed：伙伴系统管理的可用页数。
• cma：连续内存分配器保留的页数。
• protection：内存区域保护机制（如 NUMA 节点间内存隔离限制）。