Đối với những người dùng quen thuộc với Windows đang có ý định chuyển sang Linux, một trong những điểm gây bối rối thường xuyên xoay quanh cách hệ thống quản lý bộ nhớ RAM. Nhiều người tỏ ra lo ngại khi thấy lượng RAM “trống” trên Linux thấp hơn nhiều so với Windows, nhưng sự thật là bạn không cần phải lo lắng chút nào. Câu nói “RAM không dùng là RAM lãng phí” vẫn hoàn toàn đúng trong bối cảnh Linux, và đúng theo nhiều khía cạnh khác nhau.
Từ máy chủ cho đến máy tính để bàn, “RAM trống” (free RAM) không giống với “RAM khả dụng” (available RAM) trong môi trường Linux, và lượng “RAM trống” của bạn thực sự không quá quan trọng. Chúng tôi sẽ giải thích sự khác biệt, điều gì đang thực sự diễn ra, và khi nào bạn thực sự cần quan tâm đến mức sử dụng RAM của mình.
Có thể bạn không thực sự thiếu bộ nhớ
Giải thích sự khác biệt cốt lõi
Linux và Windows quản lý bộ nhớ theo những cách khác nhau. Windows dường như đã định hình cách hiểu điển hình của hầu hết người dùng về quản lý bộ nhớ. Trong cả hai hệ điều hành, các tiến trình của bạn được cấp một vùng bộ nhớ để lưu trữ dữ liệu, và vùng bộ nhớ này góp phần vào lượng RAM “đã dùng”. Tuy nhiên, trên Linux, điều được tính là “đã dùng” thoạt nhìn còn bao gồm một lượng lớn bộ nhớ có thể được thu hồi ngay lập tức bất cứ khi nào một ứng dụng thực sự cần đến. Windows cũng có một cơ chế tương tự, được gọi là “Standby”, một khái niệm dễ hiểu hơn trên bề mặt so với sự phân biệt giữa “used” (đã dùng), “free” (trống) và “available” (khả dụng) trên Linux.
Mỗi khi nhân Linux đọc dữ liệu từ ổ đĩa – cho dù đó là một video bạn nhấp đúp để mở hay một thư viện dùng chung nhỏ mà mọi ứng dụng đều cần – các khối dữ liệu đó sẽ được sao chép vào RAM. Lần tới khi bạn (hoặc bất kỳ chương trình nào) yêu cầu các khối tương tự, Linux có thể phục vụ chúng trực tiếp từ bộ nhớ RAM thay vì phải đọc lại từ thiết bị lưu trữ. Bộ nhớ cache này sẽ tăng lên cho đến khi có thứ khác cần không gian, tại thời điểm đó, các trang cũ nhất hoặc ít được sử dụng nhất sẽ đơn giản bị giải phóng.
Điều này có nghĩa là RAM của bạn, trông có vẻ bận rộn, thực chất đang thực hiện hai chức năng: nó đang tăng tốc toàn bộ hệ thống của bạn trong khi vẫn sẵn sàng để được giải phóng. Nếu một ứng dụng đột ngột yêu cầu thêm một gigabyte bộ nhớ, nhân Linux có thể cắt bớt một gigabyte bộ nhớ cache ngay lập tức và cấp bộ nhớ đó cho bất cứ thứ gì cần.
Điều thực sự quan trọng là chỉ số “free” (trống) so với “available” (khả dụng). Bộ nhớ cache có thể thu hồi được, và bạn có thể sử dụng lệnh free -m hoặc free -h trong terminal để xem điều gì đang thực sự xảy ra. Các cột “used” (đã dùng) và “free” (trống) ở đây là giá trị thô, theo nghĩa là chúng tính toán mọi byte bị chiếm dụng bởi bất kỳ thứ gì, bao gồm cả cache. Tuy nhiên, cột “available” (khả dụng) là ước tính tốt nhất của nhân Linux về lượng bộ nhớ có thể được cấp cho các tác vụ mới mà không cần phải sử dụng swap (bộ nhớ ảo). Hãy chú ý ví dụ sau: mặc dù chỉ có 1630MB “free” (trống), nhưng thực tế có tới hơn 2700MB “available” (khả dụng).
Kết quả lệnh free -m trên Linux hiển thị thông tin sử dụng RAM và bộ nhớ cache
Khi nào bạn thực sự hết bộ nhớ?
Một vài cách dễ dàng để kiểm tra
Vậy, nếu bộ nhớ “free” (trống) trên Linux không phải là toàn bộ câu chuyện, thì điều gì mới là quan trọng? Chỉ số tốt nhất để theo dõi là bộ đếm “available” (khả dụng). Nếu chỉ số này liên tục dưới 10% tổng RAM của bạn, thì bạn nên cân nhắc nâng cấp RAM hoặc cắt giảm các dịch vụ không cần thiết. Nếu không, bạn sẽ gặp phải tình trạng độ trễ tăng đột biến khi nhân Linux cố gắng thu hồi các trang bộ nhớ.
Ngoài ra, việc theo dõi mức sử dụng swap (bộ nhớ ảo) cũng có thể là một chỉ số quan trọng cho thấy bộ nhớ đang bị sử dụng cao. Vài trăm megabyte swap đang được sử dụng là điều bình thường, vì nhân Linux sẽ di chuyển các trang không hoạt động sang swap một cách cơ hội. Tuy nhiên, nếu có các sự kiện swap liên tục diễn ra, điều đó báo hiệu một áp lực bộ nhớ thực sự mà bạn cần phải giải quyết. Bạn có thể sử dụng lệnh vmstat 1 và xem các cột si/so, hoặc sử dụng sar -W 1 để thấy mức sử dụng swap nhất quán. Các lệnh này sẽ làm mới mỗi giây, vì vậy bạn có thể sử dụng chúng để theo dõi hệ thống của mình trong vài phút nếu muốn.
Cuối cùng, bạn có thể tìm kiếm các log của Out Of Memory killer (OOM killer) trong dmesg. Nếu bạn thấy các thông báo như “Out of memory: kill process…” thì đó là dấu hiệu bạn thực sự đang hết RAM. Trừ khi bạn gặp phải bất kỳ vấn đề nào trong số này, hoặc bạn cảm thấy hệ thống của mình chậm hơn do phải sử dụng bộ nhớ swap, thì bạn không cần phải lo lắng.
Các mô-đun bộ nhớ RAM DDR4 và DDR5 trên bàn làm việc, gợi ý nâng cấp RAM cho hệ thống Linux
Về swap, Linux dựa vào nó như một van an toàn. Khi RAM đầy, nhân Linux sẽ ưu tiên giải phóng bộ nhớ cache, sau đó nén các trang ẩn danh nếu zswap hoặc zram đang hoạt động, trước khi cuối cùng ghi vào swap dựa trên đĩa. Nếu hệ thống của bạn có dung lượng lưu trữ hạn chế, bạn có thể cân nhắc sử dụng một thiết bị zram được nén, nằm trong bộ nhớ. Mặc dù nó sử dụng tài nguyên CPU để nén, nhưng nó mở rộng đáng kể bộ nhớ khả dụng. Tuy nhiên, hãy yên tâm: nếu bộ nhớ “available” (khả dụng) của bạn vẫn ổn, thì bạn hoàn toàn không cần phải lo lắng.
RAM trên Linux hoạt động thông minh hơn nhiều người lầm tưởng, tận dụng tối đa từng byte để tăng tốc độ hệ thống mà vẫn giữ được sự linh hoạt. Hiểu rõ sự khác biệt giữa “free” và “available” là chìa khóa để đánh giá chính xác tình trạng bộ nhớ của bạn. Đừng hoảng hốt khi thấy RAM trống ít, hãy tập trung vào chỉ số “available” và theo dõi các dấu hiệu như swap liên tục hoặc log OOM killer để biết khi nào thực sự cần can thiệp.
Bạn có kinh nghiệm gì khi quản lý RAM trên Linux không? Hãy chia sẻ những mẹo và thủ thuật của bạn trong phần bình luận bên dưới để cộng đồng thichthuthuat.com cùng tham khảo nhé!
