深入理解tmpfs内存文件系统

什么是tmpfs？

tmpfs是一种基于内存的虚拟文件系统,它最大的特点就是它的存储空间在VM(virtual memory)里面,VM是由linux内核里面的vm子系统管理，现在大多数操作系统都采用了虚拟内存管理机制。

VM(virtual memory)介绍

linux下面VM(virtual memory）的大小由RM(Real Memory)和swap组成

RM的大小就是物理内存的大小，而Swap的大小是由你自己决定的。Swap是通过硬盘虚拟出来的内存空间，因此它的读写速度相对RM(Real Memory）要慢许多。

那为什么还需要Swap呢？当一个进程申请一定数量的内存时，如内核的vm子系统发现没有足够的RM时，就会把RM里面的一些不常用的数据交换到Swap里面，如果需要重新使用这些数据再把它们从Swap交换到RM里面。 如果你有足够大的物理内存，根本不需要划分Swap分区。

所以综上所述, 就会明白: VM最大的存储空间=真实内存大小+swap空间大小。
但是对于tmpfs本身而言，它并不知道自己使用的空间是RM还是Swap，这一切都是由内核的vm子系统管理的

tmpfs优缺点

缺点：不具备持久性，即系统重启后，数据将会丢失
优点: 
(1)动态文件系统大小
/mnt/tmpfs 最初会只有很小的空间，但随着文件的复制和创建，tmpfs 文件系统驱动程序会分配更多的 VM，并按照需求动态地增加文件系统的空间。而且，当 /mnt/tmpfs 中的文件被删除时，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，这样做可以将 VM 返回到循环当中以供系统中其它部分按需要使用。因为 VM 是宝贵的资源，所以您一定不希望任何东西浪费超出它实际所需的 VM，tmpfs 的好处之一就在于这些都是自动处理的。

(2)tmpfs 的另一个主要的好处是它闪电般的速度。因为典型的 tmpfs 文件系统会完全驻留在 RAM 中，读写几乎可以是瞬间的。

/dev/shm介绍

/dev/shm/是一个设备文件，它使用就是tmpfs文件系统。

注：/dev/shm/这个目录不在硬盘上，而是在内存里，它就所谓的tmpfs。

可通过“df -h”命令来查看

如何动态调整/dev/shm tmpfs的大小？

(1)修改文件：/etc/fstab

(2)tmpfs   /dev/shm    tmpfs   defaults    0 0
   改为
   tmpfs   /dev/shm    tmpfs,defaults,size=512m    0 0

(3)然后执行命令：mount -o remount /dev/shm

(4)最后通过df -h命令查看大小就变了

注：默认tmpfs空间大小为物理内存的一半，比如:64G物理内存，默认tmpfs大小为32G

tmpfs(/dev/shm)的使用及应用场景(重点)

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。另外如果在运维中好好利用tmpfs，将有意想不到的收获。

应用实例

在/dev/shm建一个tmp，并在业务中与/tmp绑定。

mkdir /dev/shm/tmp -p
chmod  1777  /dev/shm/tmp   
ls -ld /dev/shm/tmp

以下/tmp使用tmpfs文件系统的一些应用示例，一般tmpfs内存文件系统在做web缓存，临时文件存储时会对web访问有很好的加速作用，从而提高网站访问的速度。

示例1: 将squid的缓存目录cache_dir放到/tmp下
vi /etc/squid/squid.conf 修改成 cache_dir ufs /tmp 256 16 256
这里的第一个256表示使用256M内存,重启一下squid服务，这样缓存目录都放在了tmpfs文件中了。


示例2:将php的session文件放在/tmp下
对于一个访问量大的Nginx php的网站，可能tmp下的临时文件都会很多，比如seesion或者一些缓存文件，那么你可以把它保存到tmpfs文件。保存seesion的方法很简单了:只要修改php.ini就行了，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”


示例3:将服务的socket文件放在/tmp下
如nginx.socket和mysql.sock

按照此套路，其他应用也可以这么做。再次强调下：tmpfs数据在重新启动之后不会保留，重启tmpfs数据会丢失，所以有必要做一些脚本做诸如加载，绑定的操作！

• 本文作者： GaryWu
• 本文链接： https://garywu520.github.io/2017/09/19/深入理解tmpfs内存文件系统/
• 版权声明： 本博客所有文章除特别声明外，均采用 MIT 许可协议。转载请注明出处！