CentOS系统如何进行资源管理

CentOS系统资源管理指南

一、CPU资源管理

1. 监控CPU使用情况

使用top（按%CPU排序）、htop（更直观的实时监控）、vmstat 1（查看CPU上下文切换、空闲率）、mpstat -P ALL 1（查看每个CPU核心的使用率）等命令，实时掌握CPU负载及进程占用情况。

2. 调整进程优先级

• nice命令：启动进程时设置优先级（-20最高，19最低），例如nice -n 10 ./script.sh（降低脚本优先级，避免占用过多CPU）。
• renice命令：修改已运行进程的优先级，例如renice 15 -p 1234（将PID为1234的进程优先级调整为15）。

3. 限制进程CPU使用

• cpulimit工具：限制进程的CPU使用率（如cpulimit -l 50 -p 1234，限制PID为1234的进程最多使用50%的CPU）。
• cgroups（控制组）：通过内核功能精细化控制CPU资源，例如：

  yum install libcgroup-tools  # 安装cgroups工具
  cgcreate -g cpu:/limited_group  # 创建名为limited_group的cgroup
  echo 50000 >
       /sys/fs/cgroup/cpu/limited_group/cpu.cfs_quota_us  # 限制为50% CPU（假设cfs_period_us为100000）
  echo <
      PID>
       >
       /sys/fs/cgroup/cpu/limited_group/tasks  # 将进程加入cgroup
  

4. 优化CPU亲和性

使用taskset命令将进程绑定到特定CPU核心，减少上下文切换，例如taskset -c 0,1 ./app（将app进程绑定到CPU 0和1）。

5. 调整内核参数

修改/etc/sysctl.conf文件，优化CPU相关参数：

vm.swappiness=10  # 减少对Swap的依赖（默认30，值越小越优先使用物理内存）
net.ipv4.tcp_syncookies=1  # 防止SYN Flood攻击，提升网络性能
kernel.sched_min_granularity_ns=10000000  # 调整调度粒度，提升多核性能

执行sysctl -p使配置生效。

6. 优化服务与应用程序

• 关闭不必要的服务（如firewalld、postfix）：systemctl stop firewalld & & systemctl disable firewalld。
• 调整服务配置（如Nginx的worker_processes设为CPU核心数，MySQL的innodb_buffer_pool_size设为物理内存的70%~80%）。

二、内存资源管理

1. 监控内存使用情况

• free -h：查看物理内存和Swap的使用情况（-h表示人类可读格式）。
• top：按%MEM排序，查看进程内存占用。
• /proc/meminfo：查看详细内存信息（如MemTotal、MemFree、Buffers、Cached）。

2. 调整内核内存参数

修改/etc/sysctl.conf文件，优化内存管理：

vm.swappiness=10  # 减少Swap使用（当物理内存充足时，设为10~20）
vm.vfs_cache_pressure=50  # 增加inode/dentry缓存的回收倾向（默认100，值越大回收越积极）
vm.dirty_ratio=10  # 当脏页占物理内存10%时，触发写回磁盘
vm.dirty_background_ratio=5  # 当脏页占物理内存5%时，后台进程开始写回

执行sysctl -p使配置生效。

3. 清理内存缓存

• 清理Page Cache（页面缓存）：echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches。
• 清理目录项和Inode缓存：echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches。
• 清理所有缓存：echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches（生产环境慎用，避免影响性能）。

4. 优化应用程序内存使用

• 调整Java应用（Tomcat）的JVM堆内存：修改catalina.sh中的JAVA_OPTS，例如-Xms512m -Xmx1024m（初始堆512MB，最大堆1024MB）。
• 调整MySQL的innodb_buffer_pool_size：设为物理内存的70%~80%（如innodb_buffer_pool_size=4G），提升数据库缓存效率。

5. 使用cgroups限制内存

通过cgroups限制进程组的内存使用，防止内存泄漏导致系统崩溃：

cgcreate -g memory:/memory_limited  # 创建内存限制cgroup
echo 2G >
     /sys/fs/cgroup/memory/memory_limited/memory.limit_in_bytes  # 限制为2GB
echo <
    PID>
     >
 /sys/fs/cgroup/memory/memory_limited/tasks  # 将进程加入cgroup

6. 处理内存泄漏

• 使用valgrind工具检测应用程序的内存泄漏（如valgrind --leak-check=full ./app）。
• 定期重启长期运行的服务（如Redis、MySQL），释放内存。

三、磁盘资源管理

1. 监控磁盘使用情况

• df -h：查看磁盘分区的使用情况（-h表示人类可读格式）。
• du -sh /path/to/dir：查看指定目录的大小（如du -sh /var/log查看日志目录大小）。
• iostat -x 1：查看磁盘的I/O使用率、读写延迟等指标（需安装sysstat包）。

2. 清理磁盘空间

• 清理临时文件：rm -rf /tmp/*（谨慎操作，避免删除正在使用的文件）。
• 删除无用软件包：yum list installed | grep -i "unused" | awk '{ print $1} ' | xargs yum remove -y（删除未使用的软件包）。
• 清理日志文件：logrotate（自动轮转日志，避免日志过大），或手动清空旧日志（如> /var/log/messages）。

3. 磁盘分区与格式化

• 使用fdisk /dev/sdX（如fdisk /dev/sdb）创建新分区：
  1. 输入n创建新分区；
  2. 选择分区类型（p主分区，e扩展分区）；
  3. 设置分区大小（如+100G）；
  4. 输入w保存并退出。
• 格式化分区：mkfs.ext4 /dev/sdb1（ext4文件系统）或mkfs.xfs /dev/sdb1（XFS文件系统，适合大容量磁盘）。

4. 挂载与自动挂载

• 创建挂载点：mkdir /mnt/newdisk。
• 挂载分区：mount /dev/sdb1 /mnt/newdisk。
• 设置开机自动挂载：编辑/etc/fstab文件，添加一行：

  /dev/sdb1  /mnt/newdisk  ext4  defaults  0  0
  

5. 使用LVM管理磁盘空间

LVM（逻辑卷管理）提供动态调整磁盘空间的能力，适合需要灵活扩展的场景：

• 创建物理卷：pvcreate /dev/sdb1。
• 创建卷组：vgcreate vg_data /dev/sdb1。
• 创建逻辑卷：lvcreate -L 50G -n lv_data vg_data（创建50GB的逻辑卷lv_data）。
• 格式化并挂载：mkfs.ext4 /dev/vg_data/lv_data，mount /dev/vg_data/lv_data /mnt/datadir。
• 扩展逻辑卷：若磁盘有剩余空间，可lvextend -L +20G /dev/vg_data/lv_data（扩展20GB），然后resize2fs /dev/vg_data/lv_data（调整文件系统大小）。

6. 磁盘配额管理

限制用户或用户组的磁盘使用空间，防止个别用户占用过多空间：

• 启用配额：编辑/etc/fstab，在挂载选项中添加usrquota,grpquota（如/dev/sdb1 /mnt/newdisk ext4 defaults,usrquota,grpquota 0 0），然后mount -o remount /mnt/newdisk。
• 初始化配额数据库：quotacheck -cug /mnt/newdisk。
• 启用配额：quotaon /mnt/newdisk。
• 设置用户配额：edquota -u username（编辑用户的磁盘限额，如blocks（硬限制）设为10GB，soft（软限制）设为8GB）。

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