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第76回 パフォーマンスチェック メモリ容量編

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メモリ容量チェック

物理的なメモリ容量からカーネルが使用しているメモリ容量,プロセスが利用しているメモリ容量などは複数のコマンドから調べることができます。方法はいくつかありますが,まず物理メモリ容量を調べるのにはsysctl(8)コマンドを利用できます。

 sysctl(8)で物理メモリサイズをチェック

# sysctl hw | grep mem
hw.physmem: 8493203456
hw.usermem: 8131624960
hw.realmem: 8589934592
hw.pci.host_mem_start: 2147483648
hw.cbb.start_memory: 2281701376
#

hw.physmemが物理メモリサイズを示しています。実際に搭載されている物理メモリサイズと,カーネルが利用できるメモリサイズを変更するといった設定もできますが,通常はそうした変更には意味がなく設定することはまずないので,この表示がそのままメモリの物理サイズだと思っておけばよいでしょう。

システム全体のメモリ利用状況を知るにはvmstat(8)コマンドがわかりやすいです。freの項目が多いとメモリの使用状況に余裕があることを示しています。srの項目が多いと利用率が高くなっていることを示し,wの項目が増えてくるとかなりシステムが重たくなってきていることを示すようになります。

 vmstat(8)によるメモリ使用状況の表示

# vmstat 1
procs  memory       page                    disks     faults         cpu
r b w  avm   fre   flt  re  pi  po    fr   sr mf0 mf1   in    sy    cs us sy id
0 0 0 770M  7.3G    25   0   0   0    30    4   0   0    6   230   109  0  0 100
0 0 0 770M  7.3G     2   0   0   0     0    3   0   0    6   132    96  0  0 100
0 0 0 770M  7.3G     0   0   0   0     0    3   0   0    4   132    86  0  0 100
0 0 0 770M  7.3G     0   0   0   0     0    3   0   0   14   126   186  0  0 100
0 0 0 770M  7.3G     0   0   0   0     0    3   0   0    2   126    93  0  0 100
0 0 0 770M  7.3G     2   0   0   0     0    3   0   0    2   132    81  0  0 100
0 0 0 770M  7.3G     0   0   0   0     0    3   0   0    2   126    85  0  0 100
0 0 0 770M  7.3G     0   0   0   0     0    3   0   0   14   132   193  0  0 100
0 0 0 770M  7.3G     0   0   0   0     0    3   0   0    2   126    76  0  0 100
0 0 0 770M  7.3G     0   0   0   0     0    3   0   0    2   130    95  0  0 100
0 0 0 770M  7.3G     0   0   0   0     0    3   0   0    2   133    97  0  0 100
0 0 0 770M  7.3G     0   0   0   0     0    3   0   0   16   127   188  0  0 100
0 0 0 770M  7.3G     0   0   0   0     0    3   0   0    2   133    84  0  0 100
0 0 0 770M  7.3G     0   0   0   0     0    3   0   0    2   126    82  0  0 100
0 0 0 770M  7.3G     4   0   0   0     0    3   0   0   14   126   188  0  0 100
0 0 0 770M  7.3G     4   0   0   0     0    3  15   0   14   138   117  0  0 100
0 0 0 770M  7.3G     0   0   0   0     0    3   0   0    2   126    86  0  0 100
^C
#

プロセスごとのメモリ使用量も知りたい場合にはtop(1)コマンドが便利です。Mem:の項目にはシステム全体のメモリの使用状況が表示され,RESおよびSIZEにはプロセスごとの利用状況が表示されます。

 top(1)によるメモリ使用状況の表示

# top -o res
last pid:  4411;  load averages:  0.41,  0.21,  0.18    up 0+04:18:36  17:09:32
43 processes:  1 running, 42 sleeping
CPU:  0.0% user,  0.0% nice,  0.0% system,  0.0% interrupt,  100% idle
Mem: 8488K Active, 52M Inact, 344M Wired, 80M Buf, 7467M Free
ARC: 63M Total, 9115K MFU, 48M MRU, 16K Anon, 839K Header, 4902K Other
Swap: 4096M Total, 4096M Free

  PID USERNAME    THR PRI NICE   SIZE    RES STATE   C   TIME    WCPU COMMAND
 2350 root          1  20    0 20536K 12448K select  3   0:01   0.00% ntpd
 4147 daichi        1  20    0 83092K  8312K select  3   0:00   0.00% sshd
 4145 root          1  25    0 83092K  8260K select  0   0:00   0.00% sshd
 2412 root          1  20    0 55676K  7556K select  3   0:00   0.00% sshd
 2375 daichi        1  52    0 25412K  6992K kqread  2   0:00   0.00% nginx
 2376 daichi        1  20    0 25412K  6988K kqread  1   0:01   0.01% nginx
 4148 daichi        1  52    0 34628K  6768K wait    0   0:00   0.00% fish
 2415 root          1  20    0 20600K  6712K select  2   0:00   0.00% sendmail
 2374 root          1  52    0 25412K  6524K pause   3   0:00   0.00% nginx
 2418 smmsp         1  20    0 20600K  6460K pause   2   0:00   0.00% sendmail
 2589 root          1  20    0 24104K  5468K select  3   0:00   0.00% sendmail
 2044 root          1  20    0  9512K  4984K select  3   0:00   0.00% devd
 2592 smmsp         1  20    0 24104K  4948K pause   3   0:00   0.00% sendmail
 2369 root          1  20    0 26744K  4636K nanslp  1   0:00   0.00% smartd
 4404 root          1  52    0 46356K  3576K select  2   0:00   0.00% sudo
 4411 root          1  20    0 20120K  3404K CPU0    0   0:00   0.06% top
 2297 root          1  20    0 12516K  3328K select  3   0:00   0.00% mountd

Wiredの値が大きくなる場合,ZFS関係でメモリを大量に使っていることを意味します。ZFSでストレージシステムを構築してある場合にはこの値が大きくなっているはずです。RESにはレジデントメモリサイズ,SIZEに掲載されているのは仮想メモリサイズになります。

top(1)で得られる情報は,ps(1)コマンドでも取得できます。こちらの場合はRSSがレジデントメモリサイズで,VSZが仮想メモリサイズになっています。

 top(1)によるメモリ使用状況の表示

# ps auxw
USER    PID  %CPU %MEM    VSZ   RSS TT  STAT STARTED       TIME COMMAND
root     11 400.0  0.0      0    64  -  RL   12:51   1037:15.55 [idle]
root      0   0.0  0.1      0  4192  -  DLs  12:51      0:00.91 [kernel]
root      1   0.0  0.0   5388   984  -  ILs  12:51      0:00.01 /sbin/init --
root      2   0.0  0.0      0    16  -  DL   12:51      0:00.00 [crypto]
root      3   0.0  0.0      0    16  -  DL   12:51      0:00.00 [crypto returns]
root      4   0.0  0.0      0    32  -  DL   12:51      0:00.00 [cam]
root      5   0.0  0.0      0    16  -  DL   12:51      0:00.00 [sctp_iterator]
root      6   0.0  0.0      0    16  -  DL   12:51      0:03.82 [rand_harvestq]
root      7   0.0  0.0      0    16  -  DL   12:51      0:00.00 [soaiod1]
root      8   0.0  0.0      0    16  -  DL   12:51      0:00.00 [soaiod2]
root      9   0.0  0.0      0    16  -  DL   12:51      0:00.00 [soaiod3]
root     10   0.0  0.0      0    16  -  DL   12:51      0:00.00 [audit]
root     12   0.0  0.0      0   240  -  WL   12:51      0:03.84 [intr]
root     13   0.0  0.0      0    48  -  DL   12:51      0:00.10 [geom]
root     14   0.0  0.0      0   240  -  DL   12:51      0:02.29 [usb]
root     15   0.0  0.0      0    16  -  DL   12:51      0:00.00 [soaiod4]
root     16   0.0  0.0      0    32  -  DL   12:51      0:00.12 [pagedaemon]
root     17   0.0  0.0      0    16  -  DL   12:51      0:00.00 [vmdaemon]
root     18   0.0  0.0      0    16  -  DL   12:51      0:00.00 [pagezero]
root     19   0.0  0.0      0    48  -  DL   12:51      0:00.47 [bufdaemon]
root     20   0.0  0.0      0    16  -  DL   12:51      0:00.08 [bufspacedaemon]
root     21   0.0  0.0      0    16  -  DL   12:51      0:00.38 [syncer]
root     22   0.0  0.0      0    16  -  DL   12:51      0:00.09 [vnlru]
root     41   0.0  0.0      0   144  -  DL   12:51      0:01.16 [zfskern]
root    138   0.0  0.0   8296  1916  -  Is   12:51      0:00.00 adjkerntz -i
root   2027   0.0  0.0  12688  2224  -  Is   12:51      0:00.00 /usr/sbin/moused -p /dev/ums0 -t auto -I /var/run/moused.ums0.pid
root   2044   0.0  0.1   9512  4984  -  Is   12:51      0:00.01 /sbin/devd
root   2244   0.0  0.0  10464  2388  -  Is   12:51      0:00.03 /usr/sbin/syslogd -s
root   2263   0.0  0.0  10424  2304  -  Ss   12:51      0:00.02 /usr/sbin/rpcbind
root   2297   0.0  0.0  12516  3328  -  Is   12:51      0:00.01 /usr/sbin/mountd -r -S /etc/exports /etc/zfs/exports
root   2303   0.0  0.0  10352  3016  -  Is   12:51      0:00.01 nfsd: master (nfsd)
root   2304   0.0  0.0   8304  2036  -  S    12:51      0:00.02 nfsd: server (nfsd)
root   2307   0.0  0.0 274592  3184  -  Ss   12:51      0:00.01 /usr/sbin/rpc.statd
root   2310   0.0  0.0  12500  3180  -  Ss   12:51      0:00.02 /usr/sbin/rpc.lockd
root   2329   0.0  0.0   8380  2244  -  Is   12:51      0:00.00 /usr/sbin/lpd
root   2350   0.0  0.2  20536 12448  -  Ss   12:51      0:00.77 /usr/sbin/ntpd -c /etc/ntp.conf -p /var/run/ntpd.pid -f /var/db/ntp
root   2353   0.0  0.0  10436  2044  -  Ss   12:51      0:01.68 /usr/sbin/powerd
root   2369   0.0  0.1  26744  4636  -  I    12:51      0:00.05 /usr/local/sbin/smartd -c /usr/local/etc/smartd.conf -p /var/run/sm
root   2374   0.0  0.1  25412  6524  -  Is   12:51      0:00.00 nginx: master process /usr/local/sbin/nginx
daichi 2375   0.0  0.1  25412  6992  -  I    12:51      0:00.00 nginx: worker process (nginx)
daichi 2376   0.0  0.1  25412  6988  -  S    12:51      0:00.83 nginx: worker process (nginx)
root   2412   0.0  0.1  55676  7556  -  Is   12:51      0:00.00 /usr/sbin/sshd
root   2415   0.0  0.1  20600  6712  -  Ss   12:51      0:00.19 sendmail: accepting connections (sendmail)
smmsp  2418   0.0  0.1  20600  6460  -  Is   12:51      0:00.00 sendmail: Queue runner@00:30:00 for /var/spool/clientmqueue (sendma
root   2422   0.0  0.0  12564  2564  -  Is   12:51      0:00.04 /usr/sbin/cron -s
root   2526   0.0  0.0  14492  2184  -  SsJ  12:51      0:00.03 /usr/sbin/syslogd -s
root   2589   0.0  0.1  24104  5468  -  SsJ  12:51      0:00.19 sendmail: accepting connections (sendmail)
smmsp  2592   0.0  0.1  24104  4948  -  IsJ  12:51      0:00.01 sendmail: Queue runner@00:30:00 for /var/spool/clientmqueue (sendma
root   2596   0.0  0.0  16592  2292  -  IsJ  12:51      0:00.04 /usr/sbin/cron -s
root   2664   0.0  0.0  10476  2252  -  Is   12:51      0:00.00 /usr/sbin/autounmountd
root   2669   0.0  0.0  10476  2212  -  Is   12:51      0:00.00 /usr/sbin/automountd
root   4145   0.0  0.1  83092  8260  -  Is   17:05      0:00.03 sshd: daichi [priv] (sshd)
daichi 4147   0.0  0.1  83092  8312  -  S    17:05      0:00.04 sshd: daichi@pts/0 (sshd)
root   2685   0.0  0.0  10460  2204 u1  Is+  12:51      0:00.00 /usr/libexec/getty 3wire ttyu1
root   2677   0.0  0.0  10460  2208 v0  Is+  12:51      0:00.00 /usr/libexec/getty Pc ttyv0
root   2678   0.0  0.0  10460  2208 v1  Is+  12:51      0:00.00 /usr/libexec/getty Pc ttyv1
root   2679   0.0  0.0  10460  2208 v2  Is+  12:51      0:00.00 /usr/libexec/getty Pc ttyv2
root   2680   0.0  0.0  10460  2208 v3  Is+  12:51      0:00.00 /usr/libexec/getty Pc ttyv3
root   2681   0.0  0.0  10460  2208 v4  Is+  12:51      0:00.00 /usr/libexec/getty Pc ttyv4
root   2682   0.0  0.0  10460  2208 v5  Is+  12:51      0:00.00 /usr/libexec/getty Pc ttyv5
root   2683   0.0  0.0  10460  2208 v6  Is+  12:51      0:00.00 /usr/libexec/getty Pc ttyv6
root   2684   0.0  0.0  10460  2208 v7  Is+  12:51      0:00.00 /usr/libexec/getty Pc ttyv7
daichi 4148   0.0  0.1  34628  6768  0  Is   17:05      0:00.50 -fish (fish)
root   4404   0.0  0.0  46356  3576  0  I    17:05      0:00.01 sudo HOME=/root su -l
root   4405   0.0  0.0  43708  3048  0  I    17:05      0:00.01 su -l
root   4406   0.0  0.0  13144  3012  0  S    17:05      0:00.01 -su (sh)
root   4417   0.0  0.0  21164  2780  0  R+   17:10      0:00.00 ps auxw
#

メモリの使用量が増えるとスワップアウトする分も増えてきます。この分についてはswapinfo(8)コマンドで取得できます。

 swapinfo(8)によるスワップ使用状況の表示

# swapinfo
Device          1K-blocks     Used    Avail Capacity
/dev/mfid0p3      4194304        0  4194304     0%
#

システムが重かったり,サービスが十分なパフォーマンスを発揮していないという場合にこうしたメモリの使用状況を調べ,メモリの使われていない量が多いままであれば,それはメモリを増やしても性能の改善は期待できないことを意味します。

また,ディスクI/Oが性能のボトルネックになっているといった場合にも,使われていないメモリ容量が多いとかバッファキャッシュにあまりメモリが使われていないといった場合には,キャッシュが効きにくい動作でI/Oが遅くなっており,こちらも同じくメモリを増やすことでは性能の改善は期待できないことを示しています。

上記とは逆の状況になっている場合には,逆にメモリを増設するだけで性能が向上する可能性があります。もちろん性能との因果関係をきちんと調べる必要はありますが,今回紹介したコマンドを活用すればパフォーマンスの改善が期待できるでしょう。

勉強会

第58回 11月29日(火) 19:00- FreeBSD勉強会

2016年11月29日(火)には佐藤広生先生をお招きして第58回FreeBSD勉強会をドワンゴセミナールームで開催します。FreeBSD ZFS性能測定とチューニングのお話をしていただく予定です。第58回FreeBSD勉強会では,FreeBSD勉強会史上初,ニコ生放送を実施します。今後,2ヶ月に1回ほどのペースでFreeBSD勉強会の内容をニコ生放送する予定です。よろしくお願いします。

参加申請はこちらから。

第59回 12月21日(水) 19:00- FreeBSD勉強会

ストレージシステムの基盤として使われることの多いZFS。いったん運用を開始するとあとはボリュームの管理や,ハードウェアの管理,またはより高速なハードウェアの利用などを行いたくなってきます。第59回のFreeBSD勉強会ではそうした部分にフォーカスしてZFSの扱い方を紹介します。このところ続けているFreeBSD ZFS解説シリーズです。

参加申請はこちらから。

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