Linux缓存过期策略有哪些

Linux系统中的缓存过期策略主要涉及文件系统缓存、内存管理单元（MMU）缓存、网络缓存和应用层缓存等方面。以下是一些具体的策略和参数：

文件系统缓存过期策略

• LRU算法：Linux文件系统通常使用LRU（Least Recently Used，最近最少使用）算法来管理缓存。当内存空间不足时，系统会移除最近最少使用的页面。
• 内核参数调整：
  • vm.vfs_cache_pressure：控制内核回收用于文件系统元数据（如inode和dentry）缓存的内存的压力。默认值通常是100，增加这个值会使内核更倾向于回收这些缓存。
  • vm.dirty_ratio和vm.dirty_background_ratio：控制写回脏页的策略。vm.dirty_ratio是系统内存中脏页的最大百分比，达到这个阈值后，系统将开始写回脏页。
  • vm.dirty_expire_centisecs：设置脏数据写入磁盘的过期时间（单位：毫秒）。

内存管理单元（MMU）缓存过期策略

• TLB缓存：TLB（Translation Lookaside Buffer）缓存了最近使用的页表项，加速虚拟地址到物理地址的转换。如果TLB条目过期或被替换，会导致TLB miss，进而影响性能。

网络缓存过期策略

• TCP/IP栈缓存：包括发送缓冲区和接收缓冲区，用于暂存待发送和已接收的数据。缓存大小和策略可以根据网络状况动态调整。
• DNS缓存：解析域名时，系统会缓存查询结果以提高后续访问速度。DNS缓存通常有过期时间，过期后会重新查询。

应用层缓存过期策略

• 强缓存：使用HTTP头部信息如Cache-Control和Expires来设置缓存的最大有效时间和过期时间。
• 协商缓存：使用Last-Modified和ETag来验证资源是否有变化，避免不必要的下载。

手动清除缓存

• 使用echo命令手动清除不同类型的缓存：
  • echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches：清理页面缓存。
  • echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches：清理目录项缓存和inode缓存。
  • echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches：清理页面缓存、目录项缓存和inode缓存。

监控和调整缓存

• 使用free -m、vmstat、sar等工具监控缓存使用情况，以便及时调整缓存策略。

通过上述策略和方法，可以有效地管理Linux系统中的缓存，优化系统性能和响应速度。