如何配置 Linux 优先缓存文件元数据而不是内容？

Question

我想将系统设置为将大部分 RAM 用于文件系统元数据缓存，但对于读/写缓存和预取文件只使用相当少的 RAM。理想情况下，我希望能够浏览文件系统（尽可能多地放入 RAM），而无需启动磁盘，直到我真正打开文件。

以下是详细信息：

我有一个自制的文件服务器。它在大约 9TB 的 LVM 卷中有五个磁盘，但只有 4GB 的 RAM。由于服务器除了提供文件之外并没有做太多其他事情，因此大部分 RAM 用于缓存。（“免费”报告用于缓​​存的 3.9G 中有 3.4G。）

服务器住在我的卧室里，如果所有的磁盘都在旋转，它会在安静的时候发出足够的噪音。（我的意思不是搜索噪音，只是旋转噪音。磁盘有各种品牌和型号，我认为旋转速度的细微差异会引起干扰。没有磁盘本身会产生噪音，但如果其中一些一起旋转，则会有亚赫兹周期的轻微噪音。）所以我将服务器配置为大部分时间都降低磁盘转速。

当然，如果在我的文件管理器中打开文件夹时磁盘转速下降，那么无论哪个磁盘具有该文件夹转速都会有延迟。只是这没什么大不了的。但是，根据我查看的位置，如果 LVM 碰巧将每个子文件夹的元数据分布在不同磁盘上，它可能会连续发生多次。

我怀疑 Linux 主要用文件内容填充其缓存，可能还有预取数据。超过几 MB 的缓存对于确保流畅播放不是很有用；如果我只是看了一部电影，我可能很快就不会再看它了。预取，如果发生的话，在我的情况下也是完全没用的，在超过几 MB 之后。

但是有人会认为 4GB 应该足以缓存大多数文件系统元数据，至少那些已经访问过的部分，这样我就可以浏览文件而无需启动磁盘，如果事实证明它们是睡眠。

打开文件时仍然会有延迟，但没关系。比较“点击；等待; 点击; 等待; 点击; 等待; 玩; 用“点击”观看”；点击; 点击; 玩; 等待; 手表”。前者令人难以置信地令人沮丧；后者几乎在意料之中。

笔记：

1. 没关系，内核是3.2，操作系统是Debian，卷是lvm2，FS是ext4。

2. 减速的唯一原因是夜间噪音；否则服务器会持续运行。（我把它做得尽可能低功耗。）降速延迟取决于一天中的时间。

3. 硬盘仅用于媒体。操作系统位于单独的（小）闪存驱动器上。（这意味着任何启动延迟都来自数据，而不仅仅是因为它需要一些东西/usr或其他东西。如果它能以某种方式帮助我解决问题，我可以在上面节省几 GB。

4. 对性能的合理影响没什么大不了的。无论如何，磁盘比我的网络快。

Answer 1

要控制 Linux 如何缓存事物，请参阅此 https://www.kernel.org/doc/Documentation/sysctl/vm.txt

特别是看看 vfs_cache_pressure，你可能想要一个非常低的值，甚至可能是零（虽然 1 对我来说听起来有点安全）：

vfs_cache_pressure
------------------

Controls the tendency of the kernel to reclaim the memory which is used for
caching of directory and inode objects.

At the default value of vfs_cache_pressure=100 the kernel will attempt to
reclaim dentries and inodes at a "fair" rate with respect to pagecache and
swapcache reclaim.  Decreasing vfs_cache_pressure causes the kernel to prefer
to retain dentry and inode caches. When vfs_cache_pressure=0, the kernel will
never reclaim dentries and inodes due to memory pressure and this can easily
lead to out-of-memory conditions. Increasing vfs_cache_pressure beyond 100
causes the kernel to prefer to reclaim dentries and inodes.

此外，您可能希望进行修改，swappiness以便永远不会交换数据或使其仅在极端情况下发生。

该drop_caches选项对于显式删除您不想再缓存的数据可能很方便。

我确定可能还有其他选项可能会有所帮助，因此请查看内核文档。

要应用它们，我会将您想要更改的设置/etc/sysctl.conf或您的操作系统在启动时恢复它们的任何设置放入。