ubuntu缓存优化有哪些技巧

Ubuntu 缓存优化实用技巧

一系统层面缓存优化

利用内核的 Page Cache / Buffer Cache：读多写少的负载下尽量让数据留在内存中，避免频繁落盘；仅在必要时才清理缓存。手动清理会触发回写脏页，带来短时 I/O 飙升，生产环境谨慎执行。常用清理方式：
- 仅清理页面缓存：sudo sync && echo 1 | sudo tee /proc/sys/vm/drop_caches
- 清理目录项与索引节点：sudo sync && echo 2 | sudo tee /proc/sys/vm/drop_caches
- 清理全部可释放缓存：sudo sync && echo 3 | sudo tee /proc/sys/vm/drop_caches
调整 swappiness 降低换页倾向（仅在物理内存充足时推荐）：
- 查看：cat /proc/sys/vm/swappiness
- 临时设置：sudo sysctl -w vm.swappiness=10
- 永久设置：在 /etc/sysctl.conf 中添加 vm.swappiness=10 并执行 sudo sysctl -p
监控缓存命中与脏页：使用 cachestat / cachetop（eBPF/BCC）观察 HITS/MISSES、DIRTIES，定位缓存效果与瓶颈。示例：cachestat 1 3、cachetop。

二存储与文件系统层优化

选择合适的文件系统：通用场景用 ext4，大文件与高并发可用 XFS，需要快照/校验/动态扩容考虑 Btrfs。
优化挂载选项：优先使用 noatime/nodiratime 减少元数据写；在确保数据安全前提下，ext4 可考虑 data=writeback 降低写延迟（风险自负）。
调整 I/O 调度器：
- SSD/NVMe 推荐 noop / none（减少调度开销）
- 低延迟/通用场景可用 deadline
- 示例：echo deadline | sudo tee /sys/block/sdX/queue/scheduler
调整内核脏页阈值：结合负载与设备写回能力，合理设置 vm.dirty_ratio / vm.dirty_background_ratio，避免一次性大回写造成抖动。
基准与排查：用 fio / iostat -x 1 做压测与瓶颈定位，配合 dmesg/journalctl 分析 I/O 异常。

三应用层缓存与预取

APT 包缓存：定期执行 sudo apt update（更新索引）、sudo apt-get autoclean（清理旧版本包）、sudo apt-get clean（清理已下载包）、sudo apt autoremove（移除不再依赖的包与旧内核），释放磁盘并保持仓库元数据新鲜。
DNS 缓存：
- 使用本地 dnsmasq 做缓存：sudo apt-get install dnsmasq，在 /etc/dnsmasq.conf 中设置如 cache-size=512，然后 sudo systemctl restart dnsmasq
- 若使用 systemd-resolved：sudo systemd-resolve --flush-caches
运行时代码/编译缓存：
- ccache / sccache 加速 C/C++ 编译：例如 CC=ccache gcc，显著提升重复构建速度
应用数据缓存：
- Memcached：sudo apt-get install memcached，编辑 /etc/memcached.conf 设置 -m 1024（单位 MB），重启服务
- Redis：sudo apt-get install redis-server，在 /etc/redis/redis.conf 设置 maxmemory 1gb 与淘汰策略 maxmemory-policy allkeys-lru
桌面/应用预取：preload 守护进程学习常用应用并预加载依赖，缩短启动时间。

四网站与应用交付层缓存

浏览器缓存：为静态资源设置 Cache-Control: max-age=31536000 等长期缓存头，减少重复下载。
服务器缓存：对热点数据使用 Redis/Memcached，动态内容设置较短 TTL，避免脏读。
CDN 加速：将静态资源分发至全球节点，优先选择支持 Brotli 的 CDN（相较 Gzip 压缩率可提升约 20%）。
资源优化：图片转 WebP（体积可减少约 30%）、启用 Brotli/Gzip、合并与压缩 CSS/JS、非关键脚本 异步加载。

五监控与维护建议

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