4장. 메모리

다음 부분에서는 Red Hat Enterprise Linux 7의 메모리 관리 기능에 대해 설명합니다. 4.1절. “고려 사항”에서는 성능에 영향을 미치는 메모리 관련 요인에 대해 다룹니다. 4.2절. “성능 관련 문제 모니터링 및 진단”에서는 메모리 사용이나 설정에 관련된 성능 문제를 진단하기 위한 Red Hat Enterprise Linux 7 도구 사용 방법에 대해 설명합니다. 4.3절. “설정 도구 ”에서는 Red Hat Enterprise Linux 7에서 메모리 관련 성능 문제를 해결하는데 사용할 수 있는 도구 및 전략에 대해 설명합니다.

4.1. 고려 사항

기본적으로 Red Hat Enterprise Linux 7은 보통 수준의 작업 부하에 대해 최적화되어 있습니다. 애플리케이션이난 사용 사례에 대량의 메모리가 필요할 경우 시스템이 가상 메모리를 관리하는 방법을 변경하면 애플리케이션의 성능이 향상될 수 있습니다.

4.1.1. 페이지 크기

물리적 메모리는 페이지라는 부분으로 관리됩니다.각 페이지의 물리적 위치가 가상 위치에 맵핑되어 프로세스는 메모리에 액세스할 수 있습니다. 이러한 맵핑은 페이지 테이블이라는 데이터 구조에 저장됩니다.
기본적으로 페이지 크기는 약 4 KB입니다. 기본 페이지 크기가 너무 작기 때문에 대량의 메모리를 관리하려면 다수의 페이지가 필요합니다. 하지만 페이지 테이블에 저장할 수 있는 주소 맵핑 수에는 제한이 있기 때문에 저장할 수 있는 주소 맵핑 수를 증가시키는 것은 비용이 많이 들고 메모리 요구 사항에 따라 성능 수준을 관리한다는 점에서 어렵습니다.
Red Hat Enterprise Linux에서는 정적 huge 페이지로 페이지 당 대용량 메모리를 관리할 수 있는 기능을 제공합니다. 정적 huge 페이지는 최대 1 GB 까지 설정할 수 있습니다. 하지만 이를 수동으로 관리하는데에는 어려움이 있기 때문에 부팅시에 지정해야 합니다. Red Hat Enterprise Linux 7.1에서는 노드 기반으로 이를 지정할 수 있습니다.
Transparent huge 페이지는 정적 huge 페이지 대신 사용할 수 있는 대규모 자동화 페이지입니다. Transparent huge 페이지 크기는 2 MB이며 기본적으로 활성화되어 있습니다. 때때로 대기 시간 제약이 있는 애플리케이션에 방해가 될 수 있기 때문에 이러한 애플리케이션에서는 주로 비활성화되어 있습니다.
애플리케이션 성능 개선을 위한 huge 페이지 설정에 대한 보다 자세한 내용은 4.3.1절. “Huge 페이지 설정 ”에서 참조하십시오.

4.1.2. TLB (Translation Lookaside Buffer) 크기

페이지 테이블에서 주소 맵핑을 불러오는데는 시간 및 자원이 필요하기 때문에 Linux 운영 체제에서는 최근 사용된 주소 캐시 TLB (Translation Lookaside Buffer)가 제공됩니다. 하지만 기본 TLB에서 캐시할 수 있는 주소 맵핑 수는 제한되어 있습니다. 요청된 주소 맵핑이 TLB에 있지 않을 경우 (즉, TLB miss되어 있을 경우) 시스템은 가상 주소 맵핑에 물리 주소를 지정하기 위해 페이지 테이블을 읽을 수 있어야 합니다.
애플리케이션 메모리 요구 사항 및 주소 팹핑 캐시에 사용되는 페이지 크기 사이의 관계로 인해 대용량 메모리 요구 사항이 있는 애플리케이션은 최소 메모리 요구 사항이 있는 애플리케이션 보다 TLB miss에 의해 성능 저하될 가능성이 있습니다. 따라서 가능한 이러한 TLB miss가 발생하지 않도록 하는 것이 중요합니다.
Red Hat Enterprise Linux는 HugeTLB (Huge Translation Lookaside Buffer)를 제공하여 매우 큰 세그먼트에서 메모리 관리를 가능하게 합니다. 한 번에 대량의 주소 맵핑을 캐시할 수 있으므로 TLB 미스 가능성을 감소시키고 그 결과 대용량 메모리 요구 사항이 있는 애플리케이션의 성능을 향상시킬 수 있습니다.
HugeTLB 설정에 대한 보다 자세한 내용은 4.3.1절. “Huge 페이지 설정 ”에서 참조하십시오.