Limpieza de cachés en Linux

Escrito por Blai el 18.12.24

Cómo limpiar la memoria caché manualmente en un sistema operativo GNU/Linux.



En sistemas GNU/Linux, la gestión de memoria es una de las tareas más críticas del kernel. Para optimizar el rendimiento, el sistema utiliza técnicas como el "caching" agresivo de páginas de disco - entendiendo páginas de disco como las páginas de memoria que el sistema ha leído desde disco y mantiene en RAM para acelerar accesos futuros - y estructuras de datos del sistema de archivos. Sin embargo, en algunas situaciones específicas puede ser útil o necesario liberar estas cachés de forma manual en vez de dejar esta tarea en manos del kernel.

Uno de los comandos más conocidos para este propósito es:

HOST # sudo sync && sudo sysctl -w vm.drop_caches=3

En este artículo analizaremos en detalle qué hace exactamente este comando, cuándo se puede usar y qué precauciones hay que tener al usarlo.

¿Qué hace este comando?

Vamos a desglosarlo en dos partes:

1. sync

El comando `sync` se encarga de vaciar los búferes de escritura del sistema. Es decir, fuerza a que todos los datos pendientes de escritura en disco se sincronicen inmediatamente. Esto es importante antes de liberar cachés, para evitar perder datos que aún no se han escrito físicamente en el disco.

2. sysctl -w vm.drop_caches=3

Este comando instruye al kernel de Linux para que libere diferentes tipos de cachés en memoria:

* vm.drop_caches=1: libera el page cache, es decir, las páginas de archivos almacenadas en memoria.
* vm.drop_caches=2: libera las dentries e inodes.
* vm.drop_caches=3: libera ambos tipos de caché: page cache, dentries e inodes.

Al establecer `vm.drop_caches=3`, se fuerza al sistema a liberar todo lo posible (page cache, dentries e inodes) sin matar procesos ni reiniciar servicios.

¿Por qué o cuándo usar este comando?

Aunque Linux gestiona muy eficientemente la memoria y el uso de cachés, hay situaciones en las que podría tener sentido forzar esta limpieza:

* Pruebas de rendimiento (benchmarks): obtener medidas limpias, eliminando el impacto de cachés.
* Sistemas con poca memoria: último recurso en entornos con poca RAM.
* Si el sistema usa mucha swap, este comando no arreglará el problema.
* Desarrollo: probar scripts o aplicaciones que dependen de operaciones de lectura/escritura en disco.
* Después de copiar o mover archivos muy pesados, para liberar RAM rápidamente.
* Eliminar cachés hace que estas se tengan que volver a cargar desde disco, ralentizando el sistema.
* No debe usarse como tarea programada o cron job regular: reduce la eficiencia del sistema operativo.
* No libera memoria usada por procesos, solo actúa sobre la memoria usada para cachés de disco.

¿Cómo verificar el efecto?

Se puede observar el uso de la memoria antes y después de usar el comando usando `free -h`:

HOST # free -h

También se pueden examinar los detalles de las cachés desde `/proc/meminfo`:

HOST # grep -E 'Cached|MemFree' /proc/meminfo

Alternativas o enfoques complementarios

Si se necesita liberar memoria RAM consumida por procesos concretos, lo más adecuado no es forzar la limpieza de cachés del sistema, sino actuar directamente sobre esos procesos. Una opción sencilla puede ser reiniciar los servicios que están utilizando demasiada memoria, especialmente si son aplicaciones que tienden a acumular consumo con el tiempo, como servidores web o bases de datos.

Para tener una visión más clara del uso de recursos por parte de los procesos, se pueden emplear herramientas como `systemd-cgls`, que muestra de forma jerárquica los grupos de control (cgroups) activos, permitiendo identificar fácilmente qué servicios o usuarios están consumiendo más recursos.

Por otro lado, si se trabaja en un entorno donde el manejo de la memoria debe ser más fino o automático, existen herramientas y configuraciones avanzadas que pueden ayudarte. Por ejemplo, `drop_caches.sh` es un script que automatiza la limpieza de cachés bajo ciertas condiciones.

También se pueden considerar tecnologías como `zram`, que comprime datos en la RAM para maximizar su uso sin necesidad de escribir en disco, o servicios como `earlyoom`, que monitorizan el uso de memoria y pueden finalizar automáticamente procesos antes de que el sistema entre en una situación crítica. Estas soluciones están especialmente pensadas para sistemas con recursos limitados o para garantizar una mayor estabilidad en entornos exigentes.

Conclusión

El comando `sudo sync && sudo sysctl -w vm.drop_caches=3` es una herramienta útil cuando se necesita controlar de forma precisa cómo el sistema utiliza la memoria. Usado en situaciones justificadas, puede ayudar a diagnosticar problemas, liberar recursos temporalmente o preparar entornos de prueba.