Ventajas:
-Las operaciones de lectura y escritura son MUCHO mas rápidas que en otros medios de IO como los discos rígidos (IDEAL para montar directorios de CACHEs).
-Es sencillo de utilizar.
Desventajas:
-Es volátil!!! no se mantiene luego de un reinicio del equipo por ejemplo.
-Su espacio está limitado por la cantidad de memoria RAM disponible y la swap del sistema.
Demostración simple de uso y rendimiento en escritura:
Creamos un directorio llamado prueba_tmpfs
root@moon:~# mkdir prueba_tmpfs
Antes de montar veamos cómo se el consumo de memoria con free -m.
root@moon:~# free -m
total used free shared buffers cached
Mem: 1975 1167 807 0 25 538
-/+ buffers/cache: 603 1371
Swap: 5789 0 5789
Montamos un sistema de archivos tipo tmpfs (-t tmpfs) de 1GigaByte en el directorio que acabamos de crear.
root@moon:~# mount -t tmpfs -o size=1G tmpfs prueba_tmpfs/
Vemos los puntos de montaje existentes y nos encontramos con nuestro tmpfs recien montado.
root@moon:~# mount
...
tmpfs on /root/prueba_tmpfs type tmpfs (rw,size=1G)
Pegamos una mirada con free para ver qué pasó y vemos que si bien el directorio se montó, no se ocupó memoria del sistema aún.
root@moon:~# free -m
total used free shared buffers cached
Mem: 1975 1167 807 0 25 538
-/+ buffers/cache: 603 1371
Swap: 5789 0 5789
Veamos qué beneficios nos trae tmpfs, escribamos algo!!! Para probar utilizamos un simple dd.
root@moon:~# dd if=/dev/zero of=prueba_tmpfs/prueba bs=1M count=768
768+0 registros de entrada
768+0 registros de salida
805306368 bytes (805 MB) copiados, 1,58104 s, 509 MB/s
Nos encontramos con una velocidad de escritura de 509 Mbytes por segundo!!! (509MBytes*8 = 4072Mbits por seg aprox 4Gbits por segundo!!! lo cual es consistente con el ancho de banda teórico de las memorias DDR2 de 667 Mhz que tiene mi laptop :D). Una velocidad MAS que interesante.
Podemos ver un cambio significativo en free -m. Pasamos de 807 a 37 Mbytes libres, es decir consumimos 807-37=770 (consistente con los 768 que escribimos con el dd).
root@moon:~# free -m
total used free shared buffers cached
Mem: 1975 1937 37 0 25 1306
-/+ buffers/cache: 605 1369
Swap: 5789 0 5789
mmm ahora le toca al sata de la laptop hacer su mejor esfuerzo xD (competencia un tanto injusta jajaja). Escribimos de la misma manera que antes, pero a un archivo fuera del directorio donde montamos el tmpfs, en este caso el archivo se llama simplemente prueba.
root@moon:~# dd if=/dev/zero of=prueba bs=1M count=768
768+0 registros de entrada
768+0 registros de salida
805306368 bytes (805 MB) copiados, 12,3028 s, 65,5 MB/s
La velocidad fue de 65,5 Mbytes por segundo (65,5Mbytes * 8 = 524 Mbits por segundo, bastante por debajo del máximo teórico de los SATA II, por debajo inclusive del SATA I). Con esto queda claro que la diferencia es IMPORTANTE, la escritura sobre tmpfs fue casi 8 veces mas rápida (509/65,5=7,7).
Demostración simple de uso y rendimiento en lectura:
Todo muy lindo en la escritura, pero en la lectura qué será? :O.
Primero leemos del tmpfs y vemos una velocidad bastante mayor a la que obtuvimos en escritura. Pasando los 7Gbits por segundo!!!, esto seguramente se debe a algún manejo extraño de caches por parte del kernel, porque esta velocidad excede el límite teórico de las memorias de la laptop.
root@moon:~# dd if=prueba_tmpfs/prueba of=/dev/null bs=1M
768+0 registros de entrada
768+0 registros de salida
805306368 bytes (805 MB) copiados, 0,873211 s, 922 MB/s
Con respecto a la lectura en disco... Obtuve una velocidad muy similar a la de escritura, lo cual NO es muy común en este tipo de dispositivos.
root@moon:~# dd if=prueba of=/dev/null bs=1M
768+0 registros de entrada
768+0 registros de salida
805306368 bytes (805 MB) copiados, 13,5713 s, 59,3 MB/s
Por lo general los discos rígidos leen a mayor velocidad de la que escriben, por lo tanto podríamos suponer que la velocidad de escritura obtenida anteriormente es producto de algún manejo eficiente de cache o una suerte de inteligencia en la escritura de datos repetidos (solamente ceros, obtenidos de /dev/zero).
Qué pasa si...?:
Intentamos escribir mas bytes de los que tiene asignado nuestro directorio en tmpfs:
root@moon:~# dd if=/dev/zero of=prueba_tmpfs/prueba bs=1M count=1024
dd: escribiendo «prueba_tmpfs/prueba»: No hay espacio libre en el dispositivo
1022+0 registros de entrada
1021+0 registros de salida
1071640576 bytes (1,1 GB) copiados, 2,47776 s, 433 MB/s
root@moon:~#
Como era de esperarse no pudimos escribir mas de lo que definimos como tamaño del tmpfs :D.
Creamos un tmpfs mayor que nuestra RAM (mi laptop tiene 2Gbytes de RAM):
Es absolutamente posible hacerlo, PERO...
root@moon:~# mount -t tmpfs -o size=3G tmpfs prueba_tmpfs
root@moon:~# mount | grep prueba_tmpfs
tmpfs on /root/prueba_tmpfs type tmpfs (rw,size=3G)
a medida que comencemos a ocupar el espacio del tmpfs, nos comeremos (si, casi literalmente) la memoria ram del equipo, este comenzará a intercambiar páginas con poco uso a la memoria de intercambio (swap) y eventualmente el sistema podría quedar inutilizable. Moraleja? no es recomendable hacerlo (cosas que pasan xD).
Conclusión:
Definitivamente es una opción muy interesante principalmente para utilizar como directorio para caches.
En mi caso en particular utilicé tmpfs para el directorio donde munin crea/actualiza los archivos rrd, en un servidor que monitorea mas de 100 servidores, y el cambio fue notable. Antes de esto los gráficos se cortaban porque el proceso de graficar no terminaba antes de que llegaran las nuevas mediciones.
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