探究CentOS 7可用内存

结论：正确分析CentOS7系统可用内存的方式

  • CentOS 7.0: 通过free和/proc/meminfo中MemAvailable综合确定，以后者为主
  • CentOS 7.2: free中Mem:available~=/proc/meminfo中MemAvailable，二者等价

准确的说，应该是CentOS7在初始版本中free未合理获取系统可用内存数据
在CentOS 7.2版本中已增加Mem:available显示正确的系统空闲内存。

一般的，通过free查看系统可用内存，但升级CentOS7后内存占用率持续升高，且非高峰流量期并未回落，如下：
内存占用趋势图
以下针对排查系统内存资源占用情况和正确评估可用内存展开讨论。

内存资源去哪儿了

free命令查看

通过free中-/+ buffers/cache:free中查看到可用内存资源已经较少：

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// free中可用内存只有3.8G(总内存为16G)
# free -h
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:           15G        15G       250M       211M       162M       3.4G
-/+ buffers/cache:        11G       3.8G
Swap:           0B         0B         0B

ps 各进程占用内存统计

当前负载不高，流量低谷，不应该有这么大的资源消耗，如下统计所有进程的内存占用情况：

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# ps aux | awk '{mem += $6} END {print mem/1024}'
1432.89

这里统计的所有进程内存占用合计1.4G，这与free中15G相差甚大？！

/proc/meminfo 内存数据

/proc/meminfo各字段详解如下，RedHat-6-meminfo各字段说明：

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# cat /proc/meminfo 
MemTotal:       15993324 kB // 所有物理可用RAM内存
MemFree:          257172 kB // 当前空闲内存
MemAvailable:   14670528 kB // 预计可用内存
Buffers:          166456 kB // 用来给文件做缓冲的内存
Cached:          3740936 kB // 高速缓冲存储器(cache memory)所用内存
SwapCached:            0 kB // 交换空间
Active:          3360008 kB // 活跃使用的Buffer或Cache的大小
Inactive:        1165560 kB // 不经常使用的缓冲、缓存的大小
Active(anon):     717592 kB
Inactive(anon):   117316 kB
Active(file):    2642416 kB
Inactive(file):  1048244 kB
Unevictable:           0 kB
Mlocked:               0 kB
SwapTotal:             0 kB
SwapFree:              0 kB
Dirty:               136 kB
Writeback:             0 kB
AnonPages:        618664 kB
Mapped:            84592 kB
Shmem:            216732 kB
Slab:           11051316 kB // 此次重点关注的Slab
SReclaimable:   10976100 kB // 重点关注SReclaimable Slab
SUnreclaim:        75216 kB
KernelStack:        6760 kB
PageTables:        24288 kB
NFS_Unstable:          0 kB
Bounce:                0 kB
WritebackTmp:          0 kB
CommitLimit:     7996660 kB
Committed_AS:    3226992 kB
VmallocTotal:   34359738367 kB
VmallocUsed:       30740 kB
VmallocChunk:   34359707083 kB
HardwareCorrupted:     0 kB
AnonHugePages:    272384 kB
HugePages_Total:       0
HugePages_Free:        0
HugePages_Rsvd:        0
HugePages_Surp:        0
Hugepagesize:       2048 kB
DirectMap4k:      126976 kB
DirectMap2M:    16650240 kB

free命令输出和/proc/meminfo字段映射关系

free -k /proc/meminfo
Mem: total MemTotal
Mem: used MemTotal - MemFree
Mem: free MemFree
Mem: shared (can be ignored nowadays. It has no meaning.) N/A
Mem: buffers Buffers
Mem: cached Cached
-/+ buffers/cache: used MemTotal - (MemFree + Buffers + Cached)
-/+ buffers/cache: free MemFree + Buffers + Cached
Swap: total SwapTotal
Swap: used SwapTotal - SwapFree
Swap: free SwapFree

如何正确理解Centos 7的内存模型

正确分析系统可用内存的姿势

  • CentOS7.0: 通过free和/proc/meminfo中MemAvailable综合确定，以后者为主
  • CentOS7.2: free中Mem:avaialbe~=/proc/meminfo中MemAvailable，二者等价
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    // CentOS Linux release 7.2.1511 (Core) 
    # free -h
                  total        used        free      shared  buff/cache   available
    Mem:           3.5G        689M        318M        109M        2.5G        2.4G
    Swap:            0B          0B          0B
    // 可以看到free中Mem:available和/proc/meminfo中的MemAvailable数据相近
    # cat /proc/meminfo 
    MemTotal:        3619012 kB
    MemFree:          331276 kB
    MemAvailable:    2556600 kB
    Buffers:          147240 kB
    Cached:          2301536 kB
    SwapCached:            0 kB
    Active:          1992004 kB
    Inactive:        1093544 kB


    // CentOS Linux release 7.0.1406 (Core) 
    // 这里通过free看到的内存占用情况并不全面
    # free -h
                 total       used       free     shared    buffers     cached
    Mem:          7.4G       6.3G       1.1G       303M       104M       1.7G
    -/+ buffers/cache:       4.4G       3.0G
    Swap:           0B         0B         0B
    // 可通过/proc/meminfo中MemAvailable看可用内存的预估值
    # cat /proc/meminfo 
    MemTotal:        7748928 kB
    MemFree:         1122188 kB
    MemAvailable:    4989680 kB
    Buffers:          110088 kB
    Cached:          2142408 kB
    SwapCached:            0 kB
    Active:          3410840 kB
    Inactive:         870248 kB

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  • CentOS内存优化参数说明
  • slab到底用在了哪里？
  • 内存相关参数调优

参考