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Centos7でスワップイン・スワップアウトが行われた際に、システム領域でI/Oが発生する理由

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noborikoi

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 Centos7でスワップイン・スワップアウトが行われた際に、システム領域でI/Oが発生する理由

Cetnos7が稼働しているサーバでswapを使用する運用が実施されることになりました。 システム領域に対してI/Oを頻繁に発生させたくないと考え、SSDをswap領域としてサーバにマウントさせました。 しかし、いざスワップアウト・スワップインするとシステム領域とswap領域の両方に対してI/Oが発生しています。
・何が原因でこのような動作になってしまうのでしょうか?
・SSDにのみI/Oが発生する状態にするためにはどうすれば良いのでしょうか?

 /etc/fstabの記述

/dev/mapper/blade3--system--works-root / xfs defaults 0 0
UUID=cd5f8eba-de07-494f-b829-e57a1a124e56 /boot xfs defaults 0 0
/dev/sda1 swap swap defaults 0 0 swap defaults 0 0

 補足情報

・CentOS Linux release 7.4.1708 (Core)です。
・「I/Oが発生している」ことはvmstatとzabbixにて確認しています。
・スワップアウト前からシステム領域でI/Oは発生していましたがスワップアウトし始めてから
明らかにI/Oの値が上昇したため「I/Oが発生している」と考えています。

 10月12日補足情報

・zabbixの画像を添付します。
zabbix

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  • otn

    2018/10/11 14:36

    「システム領域」とは?

    キャンセル

  • noborikoi

    2018/10/11 14:50

    ルートパーティションです。

    キャンセル

回答 3

+3

スワップアウトが発生したと言う事は、入れ替わりでスワップインするものが有るわけですが、そのメモリ上に読み込む物は、以前にスワップアウトされたデータであればスワップ領域から、プログラムであれば /bin /usr/bin /usr/lib 等から読まれます。
つまり、スワップが発生すると、プログラムが入ったディスクからの読み込みが発生します。

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  • 2018/10/12 12:12

    回答ありがとうございます。
    私はいままで、メモリとswap領域は直にデータの受け渡しを行っていると思っていたのですが、
    実際には、スワップインの場合はswap領域からシステム領域を経由してメモリへとデータが移行しており、その際のデータがプログラムの場合はディスクからの読み込みが走る。
    という認識で正しいでしょうか?

    キャンセル

  • 2018/10/12 12:20

    > スワップインの場合はswap領域からシステム領域を経由してメモリへとデータが移行しており、

    いいえ。
    データなどswap領域からスワップインする物は、swap領域から直接メモリに読まれます。
    プログラムコードのスワップインは、swap領域からじゃなくて、/usr や /bin などからメモリに読まれます。

    キャンセル

  • 2018/10/12 13:21

    理解出来ました、ありがとうございます。
    質問が連続してしまい大変恐縮なのですが
    「プログラムコードのスワップインは、swap領域からじゃなくて、/usr や /bin などからメモリに読まれます。」ということだと、スワップが始まる前も後も/usr や /bin などからメモリに読みこまれるI/Oは変わらないということになると思います。
    しかし、添付したzabbixのグラフから読み取れるように実際はスワップアウトしたときからシステム領域へのI/Oが上がっている状態です。
    また、補足ですがスワップが始まってからシステム領域の負荷を高めるようなことは実施していません。

    キャンセル

  • 2018/10/12 13:29

    スワップアウトが起こると言う事は、メモリが足りなくなったわけですが、足りなくなる原因があるはずです。
    (1)プログラムが新たに起動した
    (2)稼働中のプログラムが使うメモリ上のデータ領域が大きくなった

    (2)で目立って大きくなる原因としては、プログラムがファイルを読み込むことが考えられます。

    つまり、いずれにせよ、スワップ領域以外のディスクからの読み込みが発生しない事には、スワップは起こりません。スワップは原因じゃなくて結果です。

    キャンセル

0

swap以外のdiskへのアクセスを全部とめるのは難しい。
普通何かアプリを動かしているときにメモリが足りなくなってswapします。
引き金になったアプリがswapするとは限らず、その他の優先度が低いものがswapされます。たとえば、kernelの一部とか、cronとか。その人たちはdiskを見に行くかもしれません。ただ頻度は低いので、速度低下への影響はきっと小さいです。

SSDをswapに使うのは悪い考え
SSDが寿命に達してしまう と説明している人もいます。会社のITはSSDをswapに使うのを禁止していました。私は、寿命に達することは無いと思って自宅ではSSDをswapに使っています。

swapによる処理速度低下対策

  • NVMeだと早いかもしれないです。普通の処理だとNVMeは、画期的に早いです。
  • cronとか、gtty みたいに優先度が低いものに頼らないシステムにします。

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SSDにのみI/Oが発生する状態にするためにはどうすれば良いのでしょうか? 

システム領域も SSDと入れるということですね。

システム領域がどこまで含むかは分かりませんが、OSと、良く使うアプリ/ライブラリの入った領域も当然、含める必要がありますね。(ディスク割当てがどうなっているのか分からないので)

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