Ubuntu 增加 Swap 空间大小

前言

提高服务器响应速度和防止应用程序内存不足错误的最简单方法之一是添加一些交换空间。

在本指南中，我们将介绍如何将交换文件添加到 Ubuntu 18.04 服务器

但是，请注意，尽管 swap 区通常建议用于使用传统机械硬盘驱动器的系统，但使用于 SSD 可能会导致硬件加速退化。

什么是 Swap

Swap 分区（也称交换分区）是硬盘上的一个区域，被指定为操作系统可以临时存储数据的地方，这些数据不再保存在 RAM 中。

这能够增加服务器在工作“内存”中保留的信息量，当 RAM 中没有足够的空间容纳正在使用的应用程序数据时，将使用硬盘驱动器上的交换空间。

检查系统的交换信息

在开始之前，我们可以检查系统是否已经有一些可用的交换空间，可能有多个交换文件或交换分区，但通常应该是足够的。

我们可以通过如下的命令来查看系统是否有交换分区

1	swapon --show

如果没有任何结果或者没有任何显示，说明系统当前没有可用的交换空间。也可以使用free工具来验证当前确实没有可用的交换分区

free -m

出现下列提示

1
2
3

            total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:          581         187          66           0         327         300
Swap:           0           0           0

可以看到这里的 Swap 行均为 0，也就是说系统上没有活动的交换分区

检查硬盘驱动器分区上的可用空间

通过输入以下命令来检查当前磁盘的使用情况

df -h

显示结果

Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
udev            279M     0  279M   0% /dev
tmpfs            59M  588K   58M   1% /run
/dev/sda1       9.7G  2.5G  7.2G  26% /
tmpfs           291M     0  291M   0% /dev/shm
tmpfs           5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
tmpfs           291M     0  291M   0% /sys/fs/cgroup
tmpfs            59M     0   59M   0% /run/user/1001

/dev 下的设备是我们的磁盘，剩余 7.2G 看起来我们有足够的空间

创建 Swap 文件

在我们的根 / 目录下创建一个名为 swapfile 的文件

创建交换文件最好的方法是使用 fallocate 命令，这个命令能立即创建一个预分配大小的文件

本示例中的服务器 RAM 的大小为 0.6G，我们创建一个 1.2GB 的文件

1	fallocate -l 1.2G /swapfile

创建完成之后，我们可以通过这个命令来验证是否保留了正确的交换空间

1	ls -lh /swapfile

显示结果

1	-rw-r--r-- 1 root root 1.2G Dec 7 13:38 /swapfile

这说明我们的文件已经创建了正确的空间大小

启用交换文件

现在我们有一个 1.2GB 的文件，我们需要把它变成交换空间

首先，我们需要锁定文件的权限，以便只有拥有 root 权限的用户才能读取文件内容，这可以防止普通用户能够访问该文件，以免造成重大的安全隐患。

锁定文件的root权限

1	chmod 600 /swapfile

验证权限

1	ls -lh /swapfile

显示结果

1	-rw------- 1 root root 1.2G Dec 7 13:38 /swapfile

只有 root 用户启用了读写标志

接下来，我们可以通过以下命令将文件标记为交换空间

1	mkswap /swapfile

显示结果

1 2	Setting up swapspace version 1, size = 1.2 GiB (1283452928 bytes) no label, UUID=b70cd91e-9e83-4c31-8273-0426fb92f14d

标记文件之后，我们可以启用该交换文件，让我们的系统开始使用它

1	swapon /swapfile

可以通过以下命令验证交换空间是否可用

1	swapon --show

显示结果

1 2	NAME TYPE SIZE USED PRIO /swapfile file 1.2G 0B -2

这时，我们可以通过 free 再次查看我们的设置

free -m

显示结果

1
2
3

            total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:          581         192          51           0         337         295
Swap:        1223           0        1223

可以看到 swap 分区已成功创建，大小为 1.2 G，操作系统将在必要时使用

永久保留交换文件

我们最近的更改启用了当前会话的 swap 文件，但是，如果我们重新启动，服务器不会自动保留 swap 设置，我们可以通过将 swap 文件添加到 /etc/fstab 文件中来改变这一点。

备份 /etc/fstab 文件以防出错

1	cp /etc/fstab /etc/fstab.bak

将swap文件信息添加到/etc/fstab文件的末尾

1	echo '/swapfile none swap sw 0 0' \| sudo tee -a /etc/fstab

这样就保留了swap文件

调整你的交换设置

在处理交换时，可以配置几个选项，这些选项会影响系统的性能

调整 swappiness 属性

swappiness 参数配置您的系统将数据从 RAM 交换到交换空间的频率, 值介于 0 和 100 之间，表示百分比。如果 swappiness 值接近 0，内核将不会将数据交换到磁盘，除非绝对必要。要记住一点，与 swap 文件的交互是“昂贵的”，因为与 swap 交互花费的时间比与 RAM 的交互更长，并且会导致性能的显著下降。系统更少依赖 swap 分区通常会使你的系统更快。swappiness 接近 100 的值将尝试将更多的数据放入交换中，以保持更多的 RAM 空间。根据您的应用程序的内存配置文件或您使用的服务器，这可能会在某些情况下更好

查看当前的swappiness值

1	cat /proc/sys/vm/swappiness

显示结果

对于桌面系统来说，60 的 swappiness 设置不是一个比较坏的值，但是对于服务器，你可能希望将其设置为与 0 更接近的值。

我们可以使用 sysctl 命令将 swappiness 设置为不同的值，例如，要将 swappiness 设置为 10

1	sysctl vm.swappiness=10

显示结果

1	vm.swappiness = 10

该设置将保持到系统下次重新启动，如果想要在重启之后也生效，我们可以通过在 /etc/sysctl.conf 文件中添加一行实现

1	vim /etc/sysctl.conf

在文件的最后添加

1	vm.swappiness=10

完成后保存并关闭文件

调整缓存压力设置

你可能想要修改的另一个相关值是 vfs_cache_pressure，这个设置配置系统将选择多少数据缓存 inode 和 dentry 信息。基本上，这是访问有关文件系统的数据，通常是非常耗时的查询和频繁要求，所以这是一个很好的事情，让您的系统缓存，您可以通过再次查询 proc 文件系统来查看当前值

1	cat /proc/sys/vm/vfs_cache_pressure

显示结果

这个配置可能使我们的系统太快地从缓存中删除 inod e信息。我们可以设置一个更保守的值，比如 50。

1	sysctl vm.vfs_cache_pressure=50

显示结果

1	vm.vfs_cache_pressure = 50

和 swappiness 类似，这只对当前的 session 有效，我们可以通过将其添加到我们的配置文件来改变它，就像我们使用我们的 swappiness 设置一样

1	vim /etc/sysctl.conf

在末尾添加

1	vm.vfs_cache_pressure=50

完成后保存并关闭文件

总结

遵循本指南的步骤将给你一些喘息的空间，否则会导致内存不足的例外，swap 空间对于避免这些常见问题非常有用，如果遇到 OOM（内存不足）错误，或者如果发现系统无法使用所需的应用程序，则最佳解决方案是优化应用程序配置或升级服务器