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如何通過RamDisk的方法加速小型資料庫的訪問速度

←手機掃碼閱讀     火星人 @ 2014-03-12 , reply:0
  RamDisk簡介
本文首先介紹了如何在rh6.0系統上創建一個RamDisk,然後介紹了如何通過將資料庫內容存放到RamDisk中的方法來加速對資料庫的訪問。

什麼是RamDisk?一個RamDisk是分配作為一個分區的內存塊,或者說將內存模擬為硬碟空間,從而可以想對待硬碟空間一樣在其上保存文件。為什麼會要使用RamDisk呢?主要是為了提高速度,若事先知道特定的文件將被高頻率訪問,通過將文件存放在內存里就可以提高性能。例如web伺服器就可以採用這種方式來加快訪問速度。下面是一些可能會對加深對RamDisk的理解的資源鏈接:

http://metalab.unc.edu/LDP/HOWTO/Kernel-HOWTO.html
http://metalab.unc.edu/LDP/HOWTO/mini/LILO.html
/usr/src/linux/Documentation/RamDisk.txt
如何使用RamDisk
使用RamDisk是非常簡單的。首先,RH6.0的預設安裝本身就有對RamDisk的支持,你所要作的就是格式化一個RamDisk,然後載入(mount)其到目錄結構下即可。通過命令"ls -al /dev/ram*"可以查看系統可以利用的RamDisk的數目。這些RamDisk並不起作用,除非設置以後。下面是一個非常簡單的使用RamDisk的例子:

# create a mount point:
mkdir /tmp/RamDisk0
# create a filesystem:
mke2fs /dev/ram0
# mount the RamDisk:
mount /dev/ram0 /tmp/RamDisk0

這三個命令分別為RamDisk創建一個目錄,格式化它(創建文件系統),最後載入該文件系統到"/tmp/RamDisk0上。下面就可以對待該目錄為一個分區使用。若格式化失敗,則說明你的系統內核沒有對RamDisk的支持,則需要重新編譯內核,RamDisk支持的內核開關是:CONFIG_BLK_DEV_RAM 。

預設的RamDisk的大小為 4Mb=4096塊。在創建randisk文件系統時可以得到RamDisk大小的信息:

mke2fs 1.14, 9-Jan-1999 for EXT2 FS 0.5b, 95/08/09
Linux ext2 filesystem format
Filesystem label=
1024 inodes, 4096 blocks
204 blocks (4.98%) reserved for the super user
First data block=1
Block size=1024 (log=0)
Fragment size=1024 (log=0)
1 block group
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
1024 inodes per group

運行命令"df -k /dev/ram0"可以查看可以真正使用的RamDisk的空間大小(因為創建文件系統時會佔用一些空間):


>df -k /dev/ram0
Filesystem 1k-blocks Used Available Use% Mounted on
/dev/ram0 3963 13 3746 0% /tmp/RamDisk0
需要注意的是當你的系統重新啟動以後,RamDisk中的數據會丟失,所以如果RamDisk中的數據被修改了,必須將其備份到別的目錄下。

改變RamDisk的大小
為了使用RamDisk,可以通過將對RamDisk的支持編譯進入內核中或者編譯為模塊的方式,在需要時將其載入。編譯為模塊的方式可以在載入模塊時動態決定RamDisk的大小。

當RamDisk被編譯進入內核,改變RamDisk的大小的方法為在lilo.conf中田加內容: RamDisk_size=10000 (or RamDisk=10000 for old kernels),然後運行lilo命令,重新啟動機器,這樣下次載入RamDisk以後,大小就變為10M:

boot=/dev/hda
map=/boot/map
install=/boot/boot.b
prompt
timeout=50
image=/boot/vmlinuz
label=linux
root=/dev/hda2
read-only
RamDisk_size=10000

當編譯RamDisk支持為模塊形式,可以在載入時決定RamDisk的大小,可以通過雜/etc/conf.module中添:

options rd rd_size=10000


或者在動態載入是通過命令行的形式傳入:

insmod rd rd_size=10000

下面是關於如何使用模塊的一個例子:

卸載前面載入的文件系統:umount /tmp/RamDisk0 .
卸載模塊:rmmod rd
載入RamDisk模塊,並設置大小為20M:insmod rd rd_size=20000
創建一個文件系統:mke2fs /dev/ram0
載入RamDisk的文件系統:mount /dev/ram0 /tmp/RamDisk0
在web伺服器中使用RamDisk的例子:

這裡舉一個在web伺服器中使用三個RamDisk的例子,這裡要確保web伺服器的所有內容不超過9M(包括CGI的內容)。

首先,對web伺服器的root目錄下的內容備份到其他地方,然後重新創建www的根目錄:

mv /home/httpd/ /home/httpd_real
mkdir /home/httpd
mkdir /home/httpd/cgi-bin
mkdir /home/httpd/html
mkdir /home/httpd/icons

然後,在/etc/rc.d/init.d/httpd.init中添加如下啟動執行信息:

### Make the RamDisk partitions
/sbin/mkfs -t ext2 /dev/ram0
/sbin/mkfs -t ext2 /dev/ram1
/sbin/mkfs -t ext2 /dev/ram2

### Mount the RamDisks to their appropriate places

mount /dev/ram0 /home/httpd/cgi-bin
mount /dev/ram1 /home/httpd/icons
mount /dev/ram2 /home/httpd/html

### Copying real directory to RamDisks (the
### data on the RamDisks is lost after a reboot)
tar -C /home/httpd_real -c . | tar -C /home/httpd -x

### After this you can start the web-server.

註:
切記若RamDisk中的數據被修改,並且做的修改都是有意義的,則需要對RamDisk中的數據做備份。
你可以啟動一個cron任務來完成這個工作,如:每10分鐘檢查一次看是否有數據被修改,若有則對數據進行備份。
RamDisk的一個應用是使用/tmp做為RamDisk,若系統中有很多程序使用RamDisk,則可以很明顯地加快系統速度,而且每次系統重新啟動這些暫時數據都會丟失。
通過RamDisk加速小型資料庫的訪問速度

如果將將PostgreSQL資料庫伺服器文件載入到內存中就可以加快資料庫訪問速度。

在/test目錄下載入RamDisk
一、在/test目錄下設置RamDisk。
mkdir -p /Test
mkfs -t ext2 /dev/ram0
mount /dev/ram0 /Test
這時候你將擁有一個4M大小的RamDisk,根據需要你可以更改你的RamDisk的大小。
二、為PostgreSQL設置RamDisk

理想狀態下,你將擁有兩個資料庫伺服器。一個是可以進行修改的,另外一個是存放在RamDisk中的拷貝。為了達到這個目的,需要使用命令: "pg_dump" 或 "pg_dumpall".

註:這裡假設已經在lilo.conf中設置RamDisk的大小,使其大於資料庫伺服器的大小。如果你希望了解合適的大小,可以使用命令"cd /var/lib/pgsql; du ".

然後:

### Stop the current postgresql server
/etc/rc.d/init.d/postgres stop
### rename the current directory
mv /var/lib/pgsql /var/lib/pgsql_main
#### Create a directory to have our RamDisk on
mkdir -p /var/lib/pgsql_memory
#### change the ownership of the new directory to postgres or whatever
#### the actual owner is.
chown postgres /var/lib/pgsql_memory
#### Make an alias or link to the original name, /var/lib/pgsql
ln -s /var/lib/pgsql_memory /var/lib/pgsql

#### Format the RamDisk
mkfs -t ext2 /dev/ram0
#### Mount the RamDisk to the postgresql directory
mount /dev/ram0 /var/lib/pgsql_memory

#### Copy everything from the main directory into the RamDisk
tar -C /var/lib/pgsql_main -cp . | tar -C /var/lib/pgsql_memory -xp
### Start the current postgresql server
/etc/rc.d/init.d/postgres start

經過測試,發現在RamDisk中的PostgreSQL的性能提升最高達到50%左右。需要的時候,可以將其他的應用放置在RamDisk中以提升效率,如ldap伺服器等。


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