페이지 캐시의 크기 제한걸기 (1/2)

리눅스 커널은 I/O 성능을 높이기 위해 페이지 캐시를 제공한다. 

페이지 캐시는 파일 시스템의 각 오퍼레이션들에 삽입되어 (엄밀히 말하자면 VFS 인터페이스겠지만,) 블록 디바이스의 데이터 페이지를 메모리에 캐싱해 둔다. 

이후 요청이 들어왔을 때 해당 블록 어드레스에 대한 페이지가 메모리 내에 있을 경우, 캐시 히트로 간주하여 디바이스에 대한 I/O를 발생시키지 않고 메모리에 캐싱되어 있는 페이지를 제공한다. 

Write가 발생했을 때도 이를 바로 블록 디바이스로 보내는 것이 아니라  메모리에 캐싱해두며, 특정 시점 혹은 fsync() 호출이 발생할 때까지 동일한 블록 어드레스에 대한 모든 write를 흡수한다. 

이런 캐시는 I/O가 빈번이 발생하는 경우에는 도움이 되겠지만, 커널의 메모리 사용량을 늘리는 결과를 야기시키기도 한다.

커널은 이를 제한할 수 있는 인터페이스를 sysfs를 통해 제공하게 되는데, 그 안을 보면 꽤 많은 항목들이 있다. 일단 경로는 다음과 같다.

/proc/sys/vm

이 디렉토리 중, 다음의 두 항목을 살펴보자.

/proc/sys/vm/drop_caches

/proc/sys/vm/vfs_cache_pressure

drop_caches는 입력에 따라 서로 다른 수준으로 시스템의 캐시를 비워주게 된다. 

1) echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches // 페이지 캐시만을 비운다.

2) echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches // dentry 캐시와 inode 캐시를 비운다.

3) echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches // inode, dentry, 페이지 캐시 모두를 비운다.

페이지 캐시는 실제 파일에 저장되는 데이터 페이지를 캐싱하며, dentry 및 inode 캐시는 파일시스템에서 사용하는 메타데이터를 캐싱한다. 

즉, 1번 명령은 데이터 캐시를 비우는 명령이며, 2번 명령은 메타데이터 캐시를 비우는 명령인 것이다.

참고로, 위의 명령들은 캐시를 디스크에 flush 시키는 명령이 아니기 때문에 먼저 sync를 실행시킨 뒤에 실행 시킬 것을 권장하고 있다. 

두번째는 vfs_cache_pressure 이다.

해당 항목에 대한 커널 도큐먼트의 설명을 살펴보면, 메모리 회수를 위해 inode 및 dentry 캐시에 압박을 준다고 되어 있다. 

100을 기준으로 그 위의 값은 일반적인 것보다 더 큰 압박을 주는 것이고, 그 아래의 값은 압박을 덜 줌으로써 좀더 메타데이터를 캐싱할 수 있도록 하는 것이다.

특별히, 0은 절대 주지 말라고 한다. 해당 메모리가 회수가 안되서 OOM 킬러에 의한 오작동이 나타날 수 있다고 한다.