Как уменьшить размер кэша для radix_tree_node?

Можно ли уменьшить объем, используемый для кеша radix_tree_node в Linux, не уменьшая общий размер кеша?

Например, в настоящее время у меня есть

$ sudo slabtop -sc --once | awk '{ if (0 + $1  > 0) { printf "%20s: % 6d MB, active %3.0f%%\n", $8, $7 / 1024, (100*$2/$1); } }'
    ext4_inode_cache:  10387 MB, active 100%
              dentry:   2042 MB, active 100%
     radix_tree_node:    263 MB, active  90%
         buffer_head:    117 MB, active 100%
      kmalloc-rcl-64:     92 MB, active 100%
      kmalloc-rcl-96:     79 MB, active 100%
   dmaengine-unmap-2:     43 MB, active 100%
      vm_area_struct:     18 MB, active  99%
         task_struct:     13 MB, active  98%
  ext4_extent_status:     12 MB, active 100%
   ext4_groupinfo_4k:     10 MB, active 100%
         inode_cache:     10 MB, active  90%
          kmalloc-4k:      7 MB, active  99%
     kmalloc-rcl-128:      7 MB, active 100%
   kernfs_node_cache:      5 MB, active 100%
    proc_inode_cache:      5 MB, active  99%

Таким образом, все остальные кеши имеют не менее 98% активности, кроме radix_tree_node, который имеет всего 90% активности. Эта система не тратит огромное количество памяти, но, похоже, что общая эффективность использования кеша была бы улучшена, если бы размер radix_tree_node был уменьшен, чтобы избавиться от неактивных кешей. Когда я запускаю просто slabtop -sc, я получаю USE 0% для radix_tree_node, но я предполагаю, что это просто некорректный учет.

Например, похоже, что мне нужно уменьшить /proc/sys/vm/vfs_cache_pressure, потому что кеши dentry составляют всего 20% от ext4_inode_cache, оба имеют 100% активности. Для моей нагрузки система нуждается в стати многочисленных записей каталогов.

После экспериментов с этим я бы сказал, что вам следует использовать версию ядра Linux 5.4 или выше и затем при необходимости настроить /proc/sys/vm/vfs_cache_pressure. Я бы попытался использовать как можно меньшую величину, которая всё еще не вызывает замедления для системы. По моему опыту, значения vfs_cache_pressure в диапазоне 1–10 были хороши для версии ядра 5.3, но версия ядра 5.4 требует значений близких к 100 для достижения аналогичного поведения.

Низкое значение для vfs_cache_pressure было бы полезно для сохранения большего количества метаданных каталогов в ОЗУ, так что когда процессы обращаются к файлам, носителю данных нужно только загрузить фактическое содержимое файла. Это особенно важно для HDD, которые медлительны при случайном доступе. И для носителя данных, получение метаданных для глубоких иерархий каталогов выглядит как случайный доступ к данным, потому что системе нужно читать каталоги на нескольких уровнях, и каждый каталог расположен в разных областях на самом носителе данных.

Однако, если вы слишком сильно уменьшите vfs_cache_pressure, система может начать использовать своп вместо удаления метаданных каталогов из кеша, что, очевидно, также приведет к плохой производительности. Я думаю, что это единственное наиболее важное различие между версиями ядра 5.3 и 5.4. В версии 5.3 вы могли установить vfs_cache_pressure вплоть до 1, и система не начинала использовать своп для сохранения dentries в ОЗУ. С версией ядра 5.4 система намного больше склонна к свопу, если значение опустится ниже 100.

Я думаю, что мне нужно попытаться оценить различные комбинации значений /proc/sys/vm/vfs_cache_pressure и /proc/sys/vm/swappiness. В настоящее время я запускаю vfs_cache_pressure на уровне 120 и swappiness на уровне 80, и иногда испытываю замедления, когда фоновый процесс проверяет множество каталогов в системе (например, скрипт резервного копирования, ищущий новые файлы в системе). Мне кажется, что в настоящее время система использует ОЗУ для кеширования dentries немного слишком агрессивно, и программы, которые требуют больше памяти, замедляются, когда ОЗУ нужно освободить, удалив некоторые другие кеши перед выполнением запроса.