如何通过RamDisk的方法加速小型数据库的访问速度

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RamDisk简介
本文首先介绍了如何在rh6.0系统上创建一个RamDisk，然后介绍了如何通过将数据库内容存放到RamDisk中的方法来加速对数据库的访问。

什么是RamDisk？一个RamDisk是分配作为一个分区的内存块，或者说将内存模拟为硬盘空间，从而可以想对待硬盘空间一样在其上保存文件。为什么会要使用RamDisk呢？主要是为了提高速度，若事先知道特定的文件将被高频率访问，通过将文件存放在内存里就可以提高性能。例如web服务器就可以采用这种方式来加快访问速度。下面是一些可能会对加深对RamDisk的理解的资源链接：

http://metalab.unc.edu/LDP/HOWTO/Kernel-HOWTO.html
http://metalab.unc.edu/LDP/HOWTO/mini/LILO.html
/usr/src/linux/Documentation/RamDisk.txt
如何使用RamDisk
使用RamDisk是非常简单的。首先，RH6.0的缺省安装本身就有对RamDisk的支持，你所要作的就是格式化一个RamDisk，然后加载(mount)其到目录结构下即可。通过命令"ls -al /dev/ram*"可以查看系统可以利用的RamDisk的数目。这些RamDisk并不起作用，除非设置以后。下面是一个非常简单的使用RamDisk的例子：
# create a mount point:
mkdir /tmp/RamDisk0
# create a filesystem:
mke2fs /dev/ram0
# mount the RamDisk:
mount /dev/ram0 /tmp/RamDisk0

这三个命令分别为RamDisk创建一个目录，格式化它(创建文件系统)，最后加载该文件系统到"/tmp/RamDisk0上。下面就可以对待该目录为一个分区使用。若格式化失败，则说明你的系统内核没有对RamDisk的支持，则需要重新编译内核，RamDisk支持的内核开关是：CONFIG_BLK_DEV_RAM 。

缺省的RamDisk的大小为 4Mb=4096块。在创建randisk文件系统时可以得到RamDisk大小的信息：

mke2fs 1.14, 9-Jan-1999 for EXT2 FS 0.5b, 95/08/09
Linux ext2 filesystem format
Filesystem label=
1024 inodes, 4096 blocks
204 blocks (4.98%) reserved for the super user
First data block=1
Block size=1024 (log=0)
Fragment size=1024 (log=0)
1 block group
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
1024 inodes per group

运行命令"df -k /dev/ram0"可以查看可以真正使用的RamDisk的空间大小(因为创建文件系统时会占用一些空间)：

>df -k /dev/ram0
Filesystem 1k-blocks Used Available Use% Mounted on
/dev/ram0 3963 13 3746 0% /tmp/RamDisk0
需要注意的是当你的系统重新启动以后，RamDisk中的数据会丢失，所以如果RamDisk中的数据被修改了，必须将其备份到别的目录下。

改变RamDisk的大小
为了使用RamDisk，可以通过将对RamDisk的支持编译进入内核中或者编译为模块的方式，在需要时将其加载。编译为模块的方式可以在加载模块时动态决定RamDisk的大小。

当RamDisk被编译进入内核，改变RamDisk的大小的方法为在lilo.conf中田加内容： RamDisk_size=10000 (or RamDisk=10000 for old kernels)，然后运行lilo命令，重新启动机器，这样下次加载RamDisk以后，大小就变为10M：

boot=/dev/hda
map=/boot/map
install=/boot/boot.b
prompt
timeout=50
image=/boot/vmlinuz
label=linux
root=/dev/hda2
read-only
RamDisk_size=10000

当编译RamDisk支持为模块形式，可以在加载时决定RamDisk的大小，可以通过杂/etc/conf.module中添：

options rd rd_size=10000

或者在动态加载是通过命令行的形式传入：

insmod rd rd_size=10000

下面是关于如何使用模块的一个例子：

卸载前面加载的文件系统：umount /tmp/RamDisk0 .
卸载模块：rmmod rd
加载RamDisk模块，并设置大小为20M：insmod rd rd_size=20000
创建一个文件系统：mke2fs /dev/ram0
加载RamDisk的文件系统：mount /dev/ram0 /tmp/RamDisk0
在web服务器中使用RamDisk的例子：

这里举一个在web服务器中使用三个RamDisk的例子，这里要确保web服务器的所有内容不超过9M(包括CGI的内容)。

首先，对web服务器的root目录下的内容备份到其他地方，然后重新创建www的根目录：

mv /home/httpd/ /home/httpd_real
mkdir /home/httpd
mkdir /home/httpd/cgi-bin
mkdir /home/httpd/html
mkdir /home/httpd/icons

然后，在/etc/rc.d/init.d/httpd.init中添加如下启动执行信息：

### Make the RamDisk partitions
/sbin/mkfs -t ext2 /dev/ram0
 

/sbin/mkfs -t ext2 /dev/ram2

### Mount the RamDisks to their appropriate places

mount /dev/ram0 /home/httpd/cgi-bin
mount /dev/ram1 /home/httpd/icons
mount /dev/ram2 /home/httpd/html

### Copying real directory to RamDisks (the
### data on the RamDisks is lost after a reboot)
tar -C /home/httpd_real -c . | tar -C /home/httpd -x

### After this you can start the web-server.

注：
切记若RamDisk中的数据被修改，并且做的修改都是有意义的，则需要对RamDisk中的数据做备份。
你可以启动一个cron任务来完成这个工作，如：每１０分钟检查一次看是否有数据被修改，若有则对数据进行备份。
RamDisk的一个应用是使用/tmp做为RamDisk，若系统中有很多程序使用RamDisk，则可以很明显地加快系统速度，而且每次系统重新启动这些暂时数据都会丢失。
通过RamDisk加速小型数据库的访问速度

如果将将PostgreSQL数据库服务器文件加载到内存中就可以加快数据库访问速度。
在/test目录下加载RamDisk
一、在/test目录下设置RamDisk。
mkdir -p /Test
mkfs -t ext2 /dev/ram0
mount /dev/ram0 /Test
这时候你将拥有一个４Ｍ大小的RamDisk，根据需要你可以更改你的RamDisk的大小。
二、为PostgreSQL设置RamDisk

理想状态下，你将拥有两个数据库服务器。一个是可以进行修改的，另外一个是存放在RamDisk中的拷贝。为了达到这个目的，需要使用命令： "pg_dump" 或 "pg_dumpall".

注：这里假设已经在lilo.conf中设置RamDisk的大小，使其大于数据库服务器的大小。如果你希望了解合适的大小，可以使用命令"cd /var/lib/pgsql; du ".

然后：

### Stop the current postgresql server
/etc/rc.d/init.d/postgres stop
### rename the current directory
mv /var/lib/pgsql /var/lib/pgsql_main
#### Create a directory to have our RamDisk on
mkdir -p /var/lib/pgsql_memory
#### change the ownership of the new directory to postgres or whatever 

#### the actual owner is.
chown postgres /var/lib/pgsql_memory
#### Make an alias or link to the original name, /var/lib/pgsql
ln -s /var/lib/pgsql_memory /var/lib/pgsql

#### Format the RamDisk
mkfs -t ext2 /dev/ram0
#### Mount the RamDisk to the postgresql directory
mount /dev/ram0 /var/lib/pgsql_memory

#### Copy everything from the main directory into the RamDisk
tar -C /var/lib/pgsql_main -cp . | tar -C /var/lib/pgsql_memory -xp
### Start the current postgresql server
/etc/rc.d/init.d/postgres start

经过测试，发现在RamDisk中的PostgreSQL的性能提升最高达到50%左右。需要的时候，可以将其他的应用放置在RamDisk中以提升效率，如ldap服务器等。