linux temfs与/dev/shm探讨及其应用

什么是tmpfs?

tmpfs是Linux/Unix系统上的一种基于内存的文件系统.tmpfs可以使用您的内存或swap分区来存储文件.由此可见,temfs主要存储暂存的文件.
linux内核中的VM子系统负责在后台管理虚拟内存资源Virtual Memory,即RAM和swap资源,透明地将RAM页移动到交换分区或从交换分区到RAM页,tmpfs文件系统需要VM子系统的页面来存储文件.tmpfs自己并不知道这些页面是在交换分区还是在RAM中;做这种决定是VM子系统的工作.tmpfs文件系统所知道的就是它正在使用某种形式的虚拟内存.
tmpfs基于内存,因而速度是相当的,另外tmpfs使用的VM资源是动态的,当删除tmpfs中文件,tmpfs 文件系统驱动程序会动态地减小文件系统并释放 VM 资源,当然在其中创建文件时也会动态的分配VM资源.另外,tmpfs不具备持久性,重启后数据不保留,原因很明显,它是基于内存的.
编译内核时,启用"Virtual memory file system support"就可以使用tmpfs,linux kernel从2.4以后都开始支持tmpfs.目前主流的linux系统默认已启用tmpfs,如Redhat.

什么是/dev/shm?

看到dev大家都使知道它是一个设备文件.使用tmpfs文件系统,在Redhat/CentOS等linux发行版中默认大小为物理内存的一半.如我的虚拟机装的是CentOS6.0,分配内存为1G,所以/dev/shm为500M左右.

$ df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3             8.8G  4.0G  4.5G  48% /
tmpfs                 499M   88K  499M   1% /dev/shm
/dev/sda1              97M   43M   50M  47% /boot

tmpfs是基于内存的文件系统,创建时不需要使用mkfs等初始化.如我想把/dev/shm tmpfs大小改为512M.

vi /etc/fstab

tmpfs       /dev/shm    tmpfs  defaults   0   0

更改为:

tmpfs       /dev/shm    tmpfs  defaults,size=512m   0    0

$ mount -o remount /dev/shm
$ df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3             8.8G  4.0G  4.5G  48% /
tmpfs                 512M   88K  512M   1% /dev/shm
/dev/sda1              97M   43M   50M  47% /boot

怎么样,变成512M啦,使用很方便吧,哈哈.
当然在生产环境中你可以把内存加大些,反正现在内存很便宜啦,为了提高性能也需要将/dev/shm加大.如:

mount -o size=1500M -o nr_inodes=1000000 -o noatime,nodiratime -o remount /dev/shm

nr_innodes指定索引节点数,nodiratime man中解释如下:

nodiratime  Do  not  update directory inode access times on this filesystem.

不更新目录被访问时inode中的记录信息,noatime同理,好处你懂的.

tmpfs应用:

tmpfs是基于内存的,速度是不用说的,硬盘和它没法比.
Oracle 中的Automatic Memory Management特性就使用了/dev/shm.
另外如果在网站运维中好好利用tmpfs,将有意想不到的收获.
我们先在/dev/shm建一个tmp目前,并与/tmp绑定.

$ mkdir /dev/shm/tmp
$ chmod 1777 /dev/shm/tmp  //注意一下权限
$ mount –bind /dev/shm/tmp /tmp
$ ls -ld /tmp
drwxrwxrwt 2 root root 40 Aug 29 23:58 /tmp

当然您也可以不绑定,直接mount在现有的安装点上使用tmpfs,如:

umount   /tmp
mount  tmpfs  /tmp   -t tmpfs   -o size=512M

也很方便吧,不需要使用mkfs等命令创建.
以下/tmp使用tmpfs文件系统.

(1)将squid的缓存目录cache_dir放到/tmp下

cache_dir ufs /tmp 256 16 256

重启一下squid服务,这样缓存目录都放在了tmpfs文件中了,速度不用说吧.

(2)将php的session文件放在/tmp下

通过phpinfo测试文件查看你的php session存储位置,如果不在/tmp下,修改php.ini文件,修改如下:

session.save_path = "/tmp"

当然如果您的网站访问量比较大,可/tmp下设置分层目录存储session,语法如下:

session.save_path="N;/save_path"

N 为分级的级数,save_path 为开始目录.

(3)将服务的socket文件放在/tmp下

如nginx.socket和mysql.sock

网上的此类文档太少,本人研究也不够深入,欢迎大家在评论中与我交流你的看法.