Introduction
在买电脑的时候我们一般都会关注硬盘、内存这些指标，而在系统运维过程中，我们同样也关注系统的内存情况。在这篇博客我将对这些基础的概念简单介绍，以及谈一下一些相关的实践经历。
买电脑的时候看什么
存储方面我们主要看硬盘和内存，硬盘就是电脑能永久保存下来的数据，永久保存的意思就是关了电脑后再开机，还能看到数据。就笔记本而言，现在主流的容量是256G、512G甚至1T，类型有机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD），前者比较便宜，速度慢，后者比较贵但是速度快。所以说硬盘的大小直接决定了电脑能存放资料的数量。
然后我们来看内存。内存是相对于外存来说的，外存就是包括上面说的硬盘和各种外部设备，而内存则是CPU能够直接寻址的部件。CPU在计算过程中，需要记录许多命令以及数据，这个时候就用到内存来加速读操作。还有，当发生I/O操作时，通常也会需要内存来加速写操作。目前笔记本主流的内存有8G、16G，有特殊需求的还可以自己添加内存条。因此内存的大小是影响计算机运行速度的一大因素。
系统中的内存
外部存储设备没有太多内容，只要有需要都可以增加。而我们在做系统开发的过程中，我们更加关注的系统的运行速度和稳定性，所以我们会focus在内存。在下面的部分，我将会回答这几个问题：
- 操作系统中的内存是有哪些组成部分呢？
- 它们又各自有什么作用？
- 有什么工具能够管理或查看这些指标？
- 这些指标和服务运行的状态有什么关系？
内存的组成部分及其作用
linux中，我们常用free命令去检查系统的内存情况。这里我放一个例子：
输入命令free -m后的显示如上图，后面-m单数是指以MB为单位显示内存使用情况。我简单介绍这些数据及其含义：
total：内存总容量。这里是15787MB，大概就是16G的内存了。used：已被应用程序使用的内存容量。free：还有多少内存可以被使用shared：这个是多个进程共享的内存大小buff/cache：被缓存的使用的内存大小available：还有多少内存可以被应用程序使用
这里要重点区分开free和available，两者最大的不同的统计的角度不同。free是对于操作系统来说，所以它的内存已经分配出去作为buffer/cache，所以对操作系统来说它的free总是比较少的。对于应用程序来说，因为我当时并没有什么程序在跑，所以available是比较大的。
这里对buffer和cache我再重点提一下。这两个概念经常会被混用，在很多context中它们是可以相互替换的，但是在操作系统的场景中，最好还是区分开来。buffer叫缓冲，cache叫缓存，前者是用在内存和硬盘之间，是对I/O操作进行缓冲；后者是用在CPU和内存之间，是对CPU计算指令或数据进行缓存。
与服务性能的关系
掌握了一些系统的内存使用基本情况后，我们可以试着从内存的角度去寻找系统中的问题。
内存告警是系统中一个很常见的告警，遇到系统问题（比如响应速度变慢等）时，我们可以首先用free命令去检查一下系统的内存状况，看看是否内存不足引起的问题。如果是由于内存的问题引起，则可以更进一步定位。如果是网络连接占用了过多内存，则可以用netstat去检查网络链接。如果是逻辑问题，则可以根据不同程序语言的特性去用更加细致的工具去定位，比如golang的话就会使用pprof。
小结
操作系统中的内存问题是一个很庞大的领域，这篇博客只是介绍一些很basic的概念和基本的工具。当大家深入其中亲身实践，则会有更多的体会，也会根据实际的应用场景用到很多不同的工具。
