（linux memory file system）Linux 上使用 RAM Disk（把記憶體當硬碟使用） 提高資料讀寫速度-分析log運算用

 

資料來源：http://www.gtwang.org/2013/01/linux-ram-disk.html

 

RAM Disk 就是將動態記憶體（Dynamic Random Access Memory，DRAM）經由軟體模擬的方式，拿來當作一般硬碟使用，優點就是讀寫速度很快、壽命也比一般硬碟長，但是缺點是斷電時資料就會消失。由於記憶體的存取速度比傳統硬碟、固態硬碟（SSD）或磁碟陣列的速度更快，因此將記憶體模擬為硬碟後，可以利用其優越的讀寫能力，提升系統執行效率。

RAM Disk 不像傳統硬碟採用馬達與磁片等機械裝置，而是靠電子訊號傳輸，因此在分類上也算是固態硬碟（Solid State Disk），但其讀寫效能卻是一般市售 SSD 無法相比的！相較市面上高速 SSD 可達 500MB/s 的讀寫速度，或者高達 1000MB/s 速度的 PCI Express SSD 磁碟陣列產品，RAM Disk 讀寫速度是前述產品的數倍有餘，而且更為便宜。

RAM Disk 效能會受到軟體、記憶體時脈、晶片組的記憶體通道數而有所不同。扣除軟體差異，記憶體時脈越高則效能越好，而四通道平台又比雙通道來得快一些，但無論如何，記憶體的存取效率還是優於其他的儲存裝置。

在 Linux 中若要使用 RAM Disk，只需要使用 mount 這個指令就可以了，非常簡單！

首先在 /tmp 中建立一個資料夾：

＄mkdir /tmp/ramdisk
＄chmod 777 /tmp/ramdisk

接著再使用 mount 指令將 4G 的記憶體掛上去：
＄mount -t tmpfs -o size=4G tmpfs /tmp/ramdisk/

這裡要使用 -t 參數指定檔案系統類型為 tmpfs，並且使用 -o 參數指定 RAM Disk 大小為 4G。

建立好 RAM Disk 之後，用 df 檢查一下：
＄df -h

輸出為：
檔案系統 容量 已用 可用 已用% 掛載點
/dev/sda1 116G 8.7G 101G 8% /
udev 16G 4.0K 16G 1% /dev
tmpfs 6.3G 332K 6.3G 1% /run
none 5.0M 0 5.0M 0% /run/lock
none 16G 0 16G 0% /run/shm
tmpfs 4.0G 0 4.0G 0% /tmp/ramdisk

最後一行就是我們剛剛建立的 RAM Disk，容量是 4G，現在就可以把 /tmp/ramdisk 當做一般的硬碟使用了。

接著我們來測試寫入 2G 的資料到 RAM Disk 中，看看效率如何：
dd count=2k bs=1M if=/dev/zero of=/tmp/ramdisk/test2g.img

輸出為
2048+0 records in
2048+0 records out
2147483648 bytes (2.1 GB) copied, 3.59279 s, 598 MB/s

接著我們將相同的資料寫入一般的硬碟，跟 RAM Disk 比較看看：
dd count=2k bs=1M if=/dev/zero of=/tmp/test2g.img

輸出為
2048+0 records in
2048+0 records out
2147483648 bytes (2.1 GB) copied, 39.76 s, 54.0 MB/s

在寫入速度上確實有很大的差異，接著再來看看讀取速度，從 RAM Disk 中讀取 2G 的資料：
dd count=2k bs=1M if=/tmp/ramdisk/test2g.img of=/dev/null

輸出為
2048+0 records in
2048+0 records out
2147483648 bytes (2.1 GB) copied, 1.93749 s, 1.1 GB/s

從一般硬碟中讀取 2G 的資料：
dd count=2k bs=1M if=/tmp/test2g.img of=/dev/null

輸出為
2048+0 records in
2048+0 records out
2147483648 bytes (2.1 GB) copied, 2.42428 s, 886 MB/s

這裡有一個奇怪的現象，從一般硬碟中讀取資料的速度很快，這是因為在 Linux 中會使用多餘的記憶體作為檔案的 Cache，所以才會有這麼快的讀取速度，如果想知道實際的硬碟讀取速度，可以強迫系統將 Cache 釋放後，再來讀取：
sudo echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
dd count=2k bs=1M if=/tmp/test2g.img of=/dev/null

輸出為
2048+0 records in
2048+0 records out
2147483648 bytes (2.1 GB) copied, 35.7114 s, 60.1 MB/s

這樣看起來就比較像實際的狀況了。