Что представляют собой Huge Pages и каковы их принципы работы?

Понятие «Huge Pages» (также известное как «большие страницы») относится к особому механизму управления памятью в операционных системах. Они являются особой формой памяти, которая может быть использована для улучшения производительности приложений. Для понимания того, как это работает, мы должны рассмотреть некоторые аспекты работы с памятью и процессами в ОС.

В традиционных операционных системах, память делится на небольшие части, называемые «страницами». Эти страницы, обычно имеющие размер 4 килобайта, используются для хранения данных и кода программ в памяти. Когда приложение обращается к памяти, операционная система загружает соответствующую страницу из диска в оперативную память. Если процессу требуется большое количество памяти, это может привести к значительным задержкам из-за большого количества операций загрузки страниц из диска в память. И вот тут на сцену выходят Huge Pages.

Huge Pages – это страницы памяти, размером не в 4 КБ, а гораздо больше. В Windows и Linux этот размер составляет 2 или 4 МБ. Благодаря такому большому размеру, снижается количество операций «пейджинга» – переключения страниц внутри виртуальной памяти. Это позволяет более эффективно использовать память и, в конечном итоге, улучшить производительность приложений.

Инструменты пользователя

Пользователи операционных систем Windows могут использовать различные инструменты для включения и настройки Huge Pages. Они могут быть полезны для увеличения производительности приложений и работе с большими объемами данных. Вот несколько инструментов, которые могут пригодиться пользователям:

Command Prompt

Командная строка (Command Prompt) позволяет пользователям включить или отключить Huge Pages в Windows. Для этого нужно открыть командную строку от имени администратора и выполнить команду sc config grup_policy_obj start=auto. Обратите внимание, что эта команда предназначена только для ПК с Windows.

Group Policy Editor

Групповой редактор политики (Group Policy Editor) встроен в операционные системы Windows и позволяет пользователям настроить параметры групповой политики для различных компонентов системы. Чтобы включить Huge Pages с помощью Group Policy Editor, нужно выбрать дерево «Страницы памяти» в разделе «Windows Settings». Затем дважды щелкнуть опцию «Включить блокировку страниц памяти процесса». Пользователям следует быть осторожными при изменении политик и прав в Group Policy Editor, поскольку это может повлиять на работу других инструментов и служб операционной системы.

System Configuration Tool

Инструмент конфигурации системы (System Configuration Tool) позволяет пользователям изменять настройки загрузки и запуска операционной системы Windows. Чтобы включить Huge Pages с помощью этого инструмента, нужно выбрать вкладку «Загрузка» и поставить галочку напротив опции «Включить блокировку страниц памяти процесса». Обратите внимание, что доступ к этому инструменту имеет только пользователь с правами администратора.

Убедитесь, что перед внесением изменений в настройки и политики вашей операционной системы Windows вы прочитали все инструкции и записали какие-либо изменения, чтобы избежать ошибок и проблем с вашей системой.

OS specific setup

Настройка Huge Pages может отличаться в зависимости от операционной системы.

• Linux:

В Linux Huge Pages включаются через файл /proc/sys/vm/nr_hugepages. Чтобы включить Huge Pages в Linux, выполните следующие шаги:

1. Откройте терминал и введите команду sudo sysctl -w vm.nr_hugepages=X, где X — количество страниц, которое вы хотите включить. Например, если вы хотите включить 10 страниц, введите команду sudo sysctl -w vm.nr_hugepages=10. Обратите внимание, что это значение должно быть в пределах доступной памяти.
2. Проверьте, что настройки прошли успешно, введя команду cat /proc/meminfo | grep HugePages. Если все прошло успешно, вы увидите информацию о включенных Huge Pages.

• Windows:

В Windows Huge Pages включаются через инструменты администратора.

1. Щелкните правой кнопкой мыши на кнопке <Пуск> и выберите пункт <Панель управления>.
2. В панели управления выберите пункт <Система и безопасность> и выберите <Инструменты администратора>.
3. В инструментах администратора выберите <Локальная политика безопасности> и выберите <Приложения>.
4. В приложениях выберите <Настройка блокировки памяти большого размера>.
5. В окне настройки блокировки памяти большого размера выберите опцию <Включить блокировку памяти большого размера> и укажите количество страниц. Например, если вы хотите включить 10 страниц размером 1GB каждая, введите значение 10 в параметре «страницы» и 1GB в параметре «размер страницы».
6. Щелкните кнопку <Ок> для сохранения настроек.
7. Примечание: Для выполнения этого действия вам необходимы права администратора.

Обратите внимание, что настройка Huge Pages в Windows может отличаться в зависимости от версии операционной системы.

Инструменты сайта

Только конкретный администратор сайта может включить или отключить данную функцию. При включении Huge Pages позволяет увеличить блоки памяти, используемые сайтом, с обычных 4 КБ до 1 ГБ. Это позволяет увеличить производительность сайта, так как операции с более крупными блоками памяти выполняются быстрее.

Для включения поддержки Huge Pages настоятельно рекомендуется использовать группы блокировки. Группы блокировки позволяют предотвратить нежелательные эффекты, которые могут возникнуть при включении Huge Pages.

Чтобы включить поддержку Huge Pages на сайте, администратору необходимо выполнить несколько шагов:

1. Откройте «Панель управления» и найдите «Параметры работы с памятью».
2. В разделе «Боковая память», щелкните «Параметры носителя».
3. Переключите настройку на «Запись» и дважды щелкните «Huge Pages».
4. Выберите опцию «Включить».
5. Примените изменения.

После включения Huge Pages на сервере, в блокировке памяти будет использоваться только 1 ГБ страницы, что значительно увеличивает производительность сайта. Стоит отметить, что данная функция доступна только на серверах с операционной системой Windows 10.

Использование Huge Pages может занять немного времени на настройку и блокировку памяти, но результаты ожидаемые впечатляют. Используя данную команду, администратор сайта может значительно увеличить производительность своего сайта. Важно помнить, что для работы с Huge Pages администратору сайта необходимо иметь право на блокировку памяти (SE_LOCK_MEMORY_PRIVILEGE).

Как включить huge pages в Windows 10

В Windows 10 также можно включить использование huge pages для повышения производительности системы и оптимизации работы с памятью. Если вы являетесь администратором и хотите включить эту опцию, следуйте следующим шагам:

Установка прав администратора

1. Нажмите правой кнопкой мыши на кнопке «Пуск» в левом нижнем углу рабочего стола и выберите «Панель управления» из контекстного меню.

2. На странице «Панель управления», выберите «Учетные записи пользователей» и затем «Учетные записи пользователей» снова.

3. Щелкните по имени пользователя, для которого вы хотите установить права администратора.

4. В меню «Действия» слева на странице, выберите «Включение/отключение учетной записи администратора».

5. Нажмите «Включить» и следуйте инструкциям, чтобы завершить процесс.

Включение huge pages

1. Откройте поиск в меню «Пуск» и введите «Local Security Policy». Выберите соответствующий результат поиска.

2. В открывшемся окне слева выберите «Local Policies» -> «User Rights Assignment».

3. В правой панели дважды щелкните на параметре «Lock pages in memory».

4. Появится окно «Lock pages in memory Properties». Нажмите на кнопку «Add User or Group».

5. В поле «Enter the object names to select» введите имя пользователя, для которого вы хотите включить блокировку страниц памяти (например, «administrator»). Нажмите «Check Names» и затем «OK».

6. Закройте все открытые окна, чтобы сохранить изменения.

7. Перезагрузите компьютер для применения новых настроек.

После перезагрузки ожидается, что huge pages будут включены для указанного пользователя или группы пользователей. Примечание: эта настройка может не применяться ко всем процессам, а только к определенным программам и службам, поддерживающим huge pages.

Для увеличения размера страниц памяти до 1Гб (по умолчанию в Windows 10 размер страниц памяти составляет 2Мб), вы должны использовать соответствующий инструмент базы данных от Microsoft или другие специфические инструменты.

Примечание: включение и использование huge pages требует дополнительной оперативной памяти, поэтому перед включением этой функции убедитесь, что у вас есть достаточно свободной памяти.

Включение GB Huge Pages в Linux

Для включения поддержки GB Huge Pages в Linux необходимо использовать специальный инструмент, такой как Huge Pages Tool. Чтобы включить эту опцию, необходимо быть администратором или иметь соответствующие права.

Настройка GB Huge Pages в Linux

1. Проверьте наличие инструмента для работы с Huge Pages. Для этого выполните команду в терминале: hugeadm --help. Если инструмент установлен, вы увидите список доступных параметров.
2. Если инструмент Huge Pages не установлен, установите его с помощью пакетного менеджера вашей операционной системы.
3. Включите Huge Pages, выполнив следующую команду: hugeadm --enable.
4. Выберите количество Huge Pages, которое вы хотите использовать. Это можно сделать с помощью команды: hugeadm --set-recommended-shmmax.
5. Перезагрузите систему для применения изменений.

После выполнения этих действий ваша система будет использовать GB Huge Pages для улучшения производительности при работе с большими объемами данных.

Примечание к использованию GB Huge Pages

Важно отметить, что поддержка GB Huge Pages доступна только в операционной системе Linux. В Windows аналогичной функциональности нет.

Если вы работаете в среде Windows и хотите настроить блокировку памяти для вашего приложения, вы можете использовать другие инструменты, такие как «Local Security Policy» или командную строку.

Право блокировки страниц в памяти Lock pages in memory

Чтобы включить блокировку страниц в памяти в Windows, необходимо выполнить следующие действия:

1. Администратор должен выбрать «Блокировка страниц в памяти» (Lock pages in memory) в параметре «Group Policy» (политика группы).
2. Администратор может также использовать утилиту SElockMemoryPrivilege, доступную только в операционной системе Windows Server, чтобы включить блокировку страниц в памяти для определенного пользователя или группы.

Для включения блокировки страниц в памяти в Windows Server с использованием утилиты SElockMemoryPrivilege выполните следующие действия:

1. В панели управления выберите «Учетные записи пользователей» (User Accounts), затем в разделе «Инструменты администратора» (Administrative Tools) выберите «Local Security Policy» (Параметры локальной политики безопасности).
2. В меню слева найдите и разверните ветку «Local Policies» (Параметры локальной политики), затем выберите «User Rights Assignment» (Права пользователя).
3. В правой части окна найдите и дважды щелкните на параметре «Lock pages in memory» (Блокировка страниц в памяти).
4. В окне настроек параметра добавьте пользователя или группу, для которых необходимо включить блокировку страниц в памяти.
5. После добавления пользователя или группы включите параметр «Lock pages in memory» (Блокировка страниц в памяти), и нажмите «ОК».

Заметьте, что чтобы использовать утилиту SElockMemoryPrivilege, вы должны обладать правами администратора.

Право блокировки страниц в памяти особенно полезно в базах данных и других сервисах, которые должны иметь постоянный доступ к определенной информации в памяти для предотвращения пагинации. Это может значительно повысить производительность сервиса или программы.

В Linux блокировка страниц в памяти реализована с помощью Huge Pages. Это технология, аналогичная брошенным страницам оперативной памяти в Windows, но используемая на системах, работающих под управлением Linux. Huge Pages позволяет увеличить размер страницы оперативной памяти, что в некоторых случаях приводит к улучшению производительности и уменьшению расхода памяти на overhead.

В итоге, блокировка страниц в памяти – это важное право, которое операционная система предоставляет для предотвращения переноса страниц памяти на диск и обеспечения постоянного доступа к данным в памяти. Оно может быть включено для определенных сервисов или пользователей с помощью специальных настроек операционной системы.

Включение параметра «Блокировка страниц в памяти» Windows

Включение параметра «Блокировка страниц в памяти» (Lock Pages in Memory) в операционной системе Windows позволяет установить право пользователю или группе пользователей блокировки страниц в память (memory locking). Это право предотвращает операционную систему от вытеснения выбранных страниц памяти в файлы подкачки на диске, что может значительно улучшить производительность приложений и операций с памятью.

Для включения параметра «Блокировка страниц в памяти» в Windows нужно выполнить следующие шаги:

1. Выполните поиск команды «Ввод политик безопасности» (Local Security Policy) в меню пуск или панели управления.
2. Дважды щелкните на найденной записи, чтобы открыть правую панель.
3. В правой панели, найдите и выполните двойной клик на опции «Право блокировки страниц в памяти» (Lock Pages in Memory).
4. Выберите опцию «Добавить пользователей или группы» (Add User or Group).
5. Введите имя пользователя или группы, которой хотите предоставить право блокировки страниц в памяти, и нажмите кнопку «Проверить имена» (Check Names).
6. После успешной проверки имени, нажмите «ОК» для сохранения изменений.

Примечание: Для выполнения данных шагов требуется выполнение от имени администратора или учетных данных с соответствующими правами.

Включение блокировки страниц в памяти может быть полезно для определенных типов приложений, таких как базы данных, которые работают с большим объемом данных. Однако, необходимо быть внимательным при применении данного параметра, так как неправильное использование может привести к неожиданному отключению механизма разбивки памяти на страницы и увеличению использования оперативной памяти.

Обратите внимание, что блокировка страниц в памяти поддерживается только в некоторых версиях операционной системы Windows, таких как Windows Server или некоторые бизнес-версии Windows. В домашних версиях Windows эта функция может быть недоступна.

Видео:

How does the last of the great Soviet construction sites live today? / Redaktsiya

How does the last of the great Soviet construction sites live today? / Redaktsiya by Редакция 9,559,780 views 2 years ago 1 hour, 55 minutes