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Ubuntu 20.04 上的 ZFS 是否使用大量内存？

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Ubuntu 20.04 上的 ZFS 是否使用大量内存？

我安装了 64GB，但 htop 显示使用了 20GB：

在此处输入图片描述

运行后，ps aux | awk '{print $6/1024 " MB\t\t" $11}' | sort -n我运行的最大进程仅占用几百兆字节，而将整个输出加起来仅占用 2.8GB ( ps aux | awk '{print $6/1024}' | paste -s -d+ - | bc)。这差不多就是我昨天升级到 Ubuntu 19.04 时的情况 - 在没有应用程序运行时占用 3 到 4GB。那么为什么 htop 占用了 20GB？

现在确实如此我已经安装了 ZFS（总共 1.5 GB 的 SSD 驱动器，分布在 3 个池中，其中一个池已压缩），我一直在移动一些相当大的文件，以便了解是否存在一些缓存分配。htop 内存栏大部分为绿色，表示“内存正在使用”，而不是缓冲区（蓝色）或缓存（橙色），因此这非常令人担忧。

这个 ZFS 是否占用了大量的 RAM？如果是，它会释放一些来满足其他应用程序的需要吗？

编辑

以下是 smem 的输出：

tbrowne@RyVe:~$ smem -tw
Area                           Used      Cache   Noncache 
firmware/hardware                 0          0          0 
kernel image                      0          0          0 
kernel dynamic memory      20762532     435044   20327488 
userspace memory            2290448     519736    1770712 
free memory                42823220   42823220          0 
----------------------------------------------------------
                           65876200   43778000   22098200

所以“内核动态内存”才是罪魁祸首。为什么这么多？

编辑 2 --> 似乎与创建大文件有关

我重新启动后，RAM 使用量约为 5GB。即使在 Firefox 中运行一堆标签，运行几个虚拟机，将 RAM 占用高达 20GB，然后关闭所有应用程序，RAM 又会降回 5GB。然后我在 Python 中创建了一个大文件（1.8G 的随机数 CSV），然后将其连接到自身 40x 以生成一个 72GB 的文件：

tbrowne@RyVe:~$ python3
Python 3.8.2 (default, Mar 13 2020, 10:14:16) 
[GCC 9.3.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import numpy as np
>>> import pandas as pd
>>> pd.DataFrame(np.random.rand(10000, 10000)).to_csv("bigrand.csv")
>>> quit()
tbrowne@RyVe:~$ for i in {1..40}; do cat bigrand.csv >> biggest.csv; done

现在一切都完成了，机器上没有运行任何东西，内核使用了 34G！

在此处输入图片描述

最终编辑（测试答案）

这个 python 3 脚本（您需要 pip3 install numpy）每次将分配大约 1GB 直到失败。并且根据下面的答案，只要您运行它，内核内存就会被释放，因此我能够在它被杀死之前分配 64 GB（我的交换空间很少）。换句话说，它确认 ZFS 会在需要时释放内存。

import numpy as np
xx = np.random.rand(10000, 12500)
import sys
sys.getsizeof(xx)
# 1000000112
# that's about 1 GB
ll = []
index = 1
while True:
    print(index)
    ll.append(np.random.rand(10000, 12500))
    index = index + 1

答案1

ZFS 将缓存数据和元数据，因此如果有大量可用内存，ZFS 将使用这些内存。当内存压力开始出现时（例如，加载需要大量页面的程序），缓存的数据将被逐出。如果您有大量可用内存，它将被用作缓存，直到需要它为止。

可以使用该arc_summary工具查看ZFS ARC（自适应替换缓存）使用的资源

答案2

默认情况下，Ubuntu 20.04 上最多有 50% 的系统 RAM 分配给 ZFS。如果其他进程需要，ZFS 会释放 RAM，但这需要一些时间。例如，我因此在 Virtualbox VM 上尝试了一些冻结。

如果你无法升级内存，一个简单的解决方案是限制 ZFS 使用的内存。首先检查当前分配了多少arc_summary

  • 最小大小（硬限制）= 分配的最小值
  • 最大尺寸（高水位）= 最大分配

值以位表示，但你可以将它们转换为http://www.matisse.net/bitcalc/?input_amount=3&input_units=gigabits¬ation=legacy

然后：

  • sudo nano /etc/modprobe.d/zfs.conf（如果文件尚不存在则属于正常现象）
  • 添加options zfs zfs_arc_max=3221225472（例如设置 3 千兆位限制）
  • 保存并退出
  • sudo update-initramfs -u
  • sudo reboot

希望能帮助到你！

答案3

ZFS 的缓存（称为 ARC）被视为应用程序内存（htop 中的绿色条），
而不是缓存（htop 中的黄色条）。

这是一个已知错误https://github.com/openzfs/zfs/issues/10255
由于早期实施过程中遇到一些困难。

尽管它看起来像应用程序内存，但它的行为就像缓存一样
（在内存压力的情况下它就会关闭），
因此无需担心。

答案4

UNIX/Linux 中的所有存储系统都将使用所有可用的空闲内存，只要有 RAM 可用，它们就可以添加缓存。不管是 ZFS、LVM、ext、xfs，这只是内核的设计方式。这会导致很多混乱，具体取决于用于查看可用内存的程序。top 通常会显示所有分配的内存，包括用于 IO 缓存的内存，而 free 则不会。自计算早期以来，它一直让人们感到困惑。

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