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Linuxでの高いRAMとCPU使用率を減らす方法

Linuxは強力で効率的なオペレーティングシステムですが、高いRAMとCPUの使用はパフォーマンスを低下させ、アプリケーションを遅くし、サーバー、ワークステーション、または組み込みシステムを実行しているときにシステムクラッシュを引き起こす可能性があります。リソースの使用を最適化することは、スムーズな操作にとって不可欠です。

このガイドでは、LinuxでのRAMとCPU使用量を削減するための実用的な方法を探ります。監視ツール、プロセス管理、カーネルの調整、システム最適化技術について説明し、システムを効率的に運用する方法を紹介します。

1. リソースを多く消費するプロセスを特定する

RAMとCPUの使用量を減らす最初のステップは、いくつかのコマンドラインツールを利用して、どのプロセスが最もリソースを消費しているかを特定することです。

a. topコマンドの使用

topコマンドは、CPUやメモリ使用量を含むシステムプロセスのリアルタイムビューを提供します。

top
  • P<を押してプロセスをCPU使用率でソートします。
  • Mを押してプロセスをメモリ使用量でソートします。
  • 過剰なリソースを消費しているプロセスを探し、そのプロセスID（PID）をメモしてください。

b. htopコマンドの使用

htopは、top<よりもユーザーフレンドリーなインターフェースを提供するインタラクティブなプロセスビューワーです。

Linuxにhtopをインストールするには、特定のLinuxディストリビューションに適したコマンドを使用してください。

sudo apt install htop         [On Debian, Ubuntu and Mint]
sudo dnf install htop         [On RHEL/CentOS/Fedora and Rocky/AlmaLinux]
sudo emerge -a sys-apps/htop  [On Gentoo Linux]
sudo apk add htop             [On Alpine Linux]
sudo pacman -S htop           [On Arch Linux]
sudo zypper install htop      [On OpenSUSE]    
sudo pkg install htop         [On FreeBSD]

htopを実行して、プロセスを簡単に表示および管理します。

htop
  • F6を押して、CPUまたはメモリ使用量でプロセスをソートします。
  • 選択したプロセスを終了するには、F9を押してください。

c. psコマンドを使用する

psコマンドは、プロセスとそのリソース使用状況を一覧表示するために使用できます。

ps aux --sort=-%mem | head  # Top memory-consuming processes
ps aux --sort=-%cpu | head  # Top CPU-consuming processes

2. 不要なプロセスを終了する

リソースを消費しているプロセスを特定したら、killコマンドの後にPIDを続けてそれらを終了させてリソースを解放できます。

kill PID

プロセスが終了しない場合は、-9 フラグを使用してプロセスを強制終了します。

kill -9 PID

代わりに、pkillコマンドを使用して名前でプロセスを終了させます。

pkill process_name

3. スタートアップアプリケーションを最適化する

多くのアプリケーションやサービスは起動時に自動的に開始され、貴重なシステムリソースを消費します。

スタートアップアプリケーションを管理するには:

a. systemctlコマンドの使用

systemctlコマンドを使用して、すべての有効なサービスをリストします。

systemctl list-unit-files --type=service | grep enabled

不要なサービスを無効にしてください。

sudo systemctl disable service_name

b. GUIツールを使用する

GNOMEやKDEのようなデスクトップ環境を使用している場合は、内蔵のスタートアップアプリケーションマネージャーを使用して不要なプログラムを無効にしてください。

4. スワップのスワップ性を減らす（スワップ使用の最適化）

スワップネスは、システムがRAMの代わりにスワップスペースをどれくらいの頻度で使用するかを制御します。高いスワップネス値は過剰なスワッピングを引き起こし、システムを遅くする可能性があります。

現在のスワップネス値を確認するには:

cat /proc/sys/vm/swappiness

デフォルト値は通常60ですが、スワップネスを減らすには&47;etc&47;sysctl.confファイルを編集する必要があります。

sudo nano /etc/sysctl.conf

次の行を追加または修正してください。

vm.swappiness=10

ファイルを保存して変更を適用してください。

sudo sysctl -p

5. 軽量デスクトップ代替品を使用する

重いデスクトップ環境やアプリケーションはシステムリソースに負担をかける可能性があるため、軽量な代替品に切り替えることを検討してください。

a. デスクトップ環境

GNOMEやKDEをXFCE、LXDE、またはMATEのような軽量なオプションに置き換えます。

b. アプリケーション

以下のような軽量アプリケーションを使用してください:

  • テキストエディタ: LibreOfficeをAbiWordまたはMousepadに置き換えます。
  • ウェブブラウザ: 拡張機能の少ないFirefoxを使用するか、Midoriのような軽量ブラウザに切り替えてください。
  • ファイルマネージャー: NautilusをThunarまたはPCManFMに置き換えます。

6. キャッシュとバッファをクリアする

LinuxはRAMを使用してファイルをキャッシュし、パフォーマンスを向上させます。ただし、必要に応じて手動でキャッシュをクリアすることもできます。

sudo sync; sudo sysctl -w vm.drop_caches=3

このコマンドはページキャッシュ、ディレクトリエントリ、およびiノードをクリアします。ファイルアクセスが一時的に遅くなる可能性があるため、注意して使用してください。

7. カーネルパラメータの最適化

カーネルパラメータを調整または最適化するには、&47;etc&47;sysctl.confファイルを編集し、システムパフォーマンスを向上させるために以下を追加またはパラメータを調整する必要があります。

vm.dirty_background_ratio=5
vm.dirty_ratio=10
vm.min_free_kbytes=65536
kernel.sched_autogroup_enabled=0

これらの設定は、どれくらいの頻度で不正確なデータがディスクに書き込まれるかを制御し、RAMの使用量を減らします。

8. ZRAMでメモリ使用量を削減する

ZramとZswapは、RAMの使用量を削減できる圧縮メモリ技術です。

sudo apt install zram-config 
sudo systemctl start zram-config

インストールが完了したら、GRUB設定ファイル（&47;etc&47;default&47;grub）を編集し、次の内容を追加する必要があります。

GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="zswap.enabled=1"

GRUBを更新して再起動します:

sudo update-grub
sudo reboot

9. プロセスのCPU使用率を制限する

プロセスがCPUを占有している場合は、cpulimitを使用してその使用を制限します。

sudo apt install cpulimit  # Debian/Ubuntu  
sudo yum install cpulimit  # RHEL/CentOS

プロセス（例：firefox）のCPU使用率を30％に制限します。

sudo cpulimit -e firefox -l 30

プロセスを永久に制限するには、systemdを使用します。

sudo systemctl set-property <service_name> CPUQuota=30%

10. 定期的にシステムを更新する

システムを更新し続けることで、最新のパフォーマンス向上やバグ修正を受けることができます。

sudo apt update && sudo apt upgrade  # For Debian/Ubuntu
sudo yum update  # For CentOS/RHEL

トラブルシューティングのヒント

  • プロセスがkillで終了しない場合は、kill -9 PIDを使用して強制終了してください。
  • zramまたはzswapが機能しない場合は、カーネルがこれらの機能をサポートしていることを確認してください。
  • システムのパフォーマンスが改善しない場合は、ハードウェアのアップグレードを検討してください（例：RAMを増やすか、SSDに切り替える）。
結論

LinuxでのRAMとCPUの使用を最適化することは、監視、調整、時にはハードウェアのアップグレードを組み合わせたものです。リソースを大量に消費するプロセスを特定し、システム設定を調整し、軽量な代替品を選ぶことで、システムに新たな息吹を吹き込むことができます。

これらの最適化技術を試したことがありますか？下のコメントであなたの経験を共有するか、linux-console.netを訪れて、さらに多くのLinuxガイドやチュートリアルを見てください。