Linux基础——脏页dirty计算方法及排查

要判断系统中脏页（Dirty Pages）的具体读写量，并明确 vm.dirty_ratio = 60 中 60% 对应的实际内存值，需通过以下步骤分析和计算：

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1. 确认系统可用内存（MemAvailable）

vm.dirty_ratio 的百分比是基于 可用内存（MemAvailable） 计算的，而非总内存（MemTotal）。
通过以下命令获取关键内存指标：

bash

 

cat /proc/meminfo | grep -E "MemTotal|MemAvailable|Dirty"

输出示例：

text

 

MemTotal:       32780504 kB  # 系统总内存
MemAvailable:   24602012 kB  # 当前可用内存（含可回收缓存）
Dirty:             5120 kB  # 当前脏页大小

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2. 计算 vm.dirty_ratio = 60 对应的实际阈值

• 公式：

  脏页阈值（KB）=MemAvailable×vm.dirty_ratio100脏页阈值（KB）=100MemAvailable×vm.dirty_ratio​

• 示例计算：
  若 MemAvailable = 24602012 kB，则：

  24602012×0.6=14761207 kB≈14.1 GB24602012×0.6=14761207 kB≈14.1 GB

  • 当脏页达到 14.1 GB 时，触发同步回写。

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3. 监控脏页的实时读写量

（1）查看当前脏页大小

bash

 

cat /proc/meminfo | grep Dirty

输出：

text

 

Dirty:          5120 kB         # 当前脏页量为 5 MB
Writeback:        32 kB         # 正在回写中的脏页量

（2）动态监控脏页变化

使用 watch 命令实时观察：

bash

 

watch -n 1 "cat /proc/meminfo | grep -E 'Dirty|Writeback'"

• Dirty：待写入磁盘的脏页量。

• Writeback：正在回写中的脏页量。

（3）通过 vmstat 查看全局 I/O 状态

bash

 

vmstat 1 5

关注 memory 列的 dirty 和 writeback 字段，以及 io 列的磁盘写入量（bo）。

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4. 判断脏页读写行为是否触达阈值

• 场景分析：

  1. 脏页接近 60% 阈值：
     若 Dirty 值持续接近 14.1 GB（示例值），说明应用程序写入速度远超磁盘回写能力，可能引发同步阻塞。

  2. 突发写入高峰：
     短时间内 Dirty 快速上升，可能直接触发 vm.dirty_ratio 限制。

• 调优依据：

  • 若频繁触发同步回写（卡顿），需：

    • 提高 vm.dirty_ratio（牺牲安全性换取性能）。

    • 降低 vm.dirty_background_ratio（让后台回写更早启动）。

  • 若担心数据丢失，需降低阈值并缩短 vm.dirty_expire_centisecs（脏页最大驻留时间）。

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5. 结合存储性能综合评估

• 磁盘速度测试：
  通过 fio 或 dd 测试磁盘实际写入速度，判断系统是否能及时处理脏页。

  bash

   

  dd if=/dev/zero of=/tmp/test bs=1M count=1024 oflag=direct

• 回写延迟观测：
  使用 iostat 监控磁盘利用率（%util）和响应时间（await）：

  bash

   

  iostat -x 1

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总结

1. 计算阈值：
   vm.dirty_ratio=60 的实际值 = MemAvailable × 60%（如示例中的 14.1 GB）。

2. 监控状态：
   通过 /proc/meminfo 和 vmstat 实时跟踪 Dirty 和 Writeback。

3. 调优决策：

   • 脏页频繁触达阈值 → 调整 vm.dirty_* 参数或升级磁盘 I/O 能力。

   • 关注数据安全 → 降低阈值并启用更频繁的后台回写。

通过以上方法，可明确脏页读写量与 vm.dirty_ratio 的关联性，并针对性优化系统性能。