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如何在Ubuntu 18.04上添加交換空間

Brian Boucheron

本教程的先前版本由Justin Ellingwood編寫(xiě)

介紹

防范應(yīng)用程序內(nèi)存不足錯(cuò)誤的最簡(jiǎn)單方法之一是為服務(wù)器添加一些交換空間。在本指南中，我們將介紹如何將交換文件添加到 Ubuntu 18.04服務(wù)器。

警告 ：雖然通常建議對(duì)使用傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)進(jìn)行交換，但使用SSD交換可能會(huì)導(dǎo)致硬件隨著時(shí)間的推移而出現(xiàn)問(wèn)題。出于這種考慮，我們不建議在任何使用SSD存儲(chǔ)的上啟用交換。這樣做會(huì)影響您的底層硬件的可靠性。本指南是為可能在其他地方使用旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)系統(tǒng)的用戶提供的參考。

什么是交換？

交換是硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器上的一個(gè)區(qū)域，它被指定為操作系統(tǒng)可以臨時(shí)存儲(chǔ)無(wú)法再保存在RAM中的數(shù)據(jù)的位置。基本上，這使您能夠增加服務(wù)器在其工作“內(nèi)存”中保留的信息量，但有一些注意事項(xiàng)。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器上的交換空間將主要用于RAM中不再有足夠空間來(lái)保存正在使用的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)。

寫(xiě)入磁盤(pán)的信息將比RAM中保存的信息慢得多，但操作系統(tǒng)更愿意在內(nèi)存中運(yùn)行應(yīng)用程序數(shù)據(jù)，并使用交換舊數(shù)據(jù)?？偟膩?lái)說(shuō)，將交換空間作為系統(tǒng)RAM耗盡時(shí)的后備空間，可以很好地防范具有非SSD存儲(chǔ)的系統(tǒng)上的內(nèi)存不足異常。

步驟1 - 檢查系統(tǒng)的交換信息

在開(kāi)始之前，我們可以檢查系統(tǒng)是否已經(jīng)有一些可用的交換空間?？梢杂卸鄠€(gè)交換文件或交換分區(qū)，但通常一個(gè)就足夠了。

我們可以通過(guò)鍵入以下內(nèi)容來(lái)查看系統(tǒng)是否已配置任

sudo swapon --show

如果您沒(méi)有收到任何輸出，這意味著您的系統(tǒng)當(dāng)前沒(méi)有可用的交換空間。

您可以使用該free實(shí)用程序驗(yàn)證沒(méi)有活動(dòng)交換：

free -h

輸出

total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           985M         84M        222M        680K        678M        721M
Swap:            0B          0B          0B

正如您在輸出的Swap行中看到的那樣，系統(tǒng)上沒(méi)有活動(dòng)交換。

第2步 - 檢查硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器分區(qū)上的可用空間

在我們創(chuàng)建交換文件之前，我們將檢查當(dāng)前的磁盤(pán)使用情況，以確保我們有足夠的空間。通過(guò)輸入：

df -h

輸出

Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
udev            481M     0  481M   0% /dev
tmpfs            99M  656K   98M   1% /run
/dev/vda1        25G  1.4G   23G   6% /
tmpfs           493M     0  493M   0% /dev/shm
tmpfs           5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
tmpfs           493M     0  493M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/vda15      105M  3.4M  102M   4% /boot/efi
tmpfs            99M     0   99M   0% /run/user/1000

在這種情況下/，Mounted on列中的設(shè)備是我們的磁盤(pán)。在這個(gè)例子中我們有足夠的空間（僅使用1.4G）。您的使用可能會(huì)有所不同。

雖然對(duì)于交換空間的適當(dāng)大小有很多意見(jiàn)，但這實(shí)際上取決于您的個(gè)人偏好和您的應(yīng)用程序要求。通常，等于或加倍系統(tǒng)RAM的量是一個(gè)很好的起點(diǎn)。另一個(gè)好的經(jīng)驗(yàn)法則是，如果您只是將其用作RAM后備，那么任何超過(guò)4G的交換都可能是不必要的。

第3步 - 創(chuàng)建交換文件

現(xiàn)在我們知道了可用的硬盤(pán)空間，我們可以在文件系統(tǒng)上創(chuàng)建一個(gè)交換文件。我們將swapfile在根（/）目錄中分配我們想要調(diào)用的交換大小的文件。

創(chuàng)建交換文件的最佳方法是使用該fallocate程序。此命令立即創(chuàng)建指定大小的文件。

由于我們示例中的服務(wù)器具有1G的RAM，因此我們將在本指南中創(chuàng)建1G文件。調(diào)整此項(xiàng)以滿足您自己的服務(wù)器的需求：

sudo fallocate -l 1G /swapfile

我們可以通過(guò)輸入以下內(nèi)容來(lái)驗(yàn)證是否保留了正確的空間量：

ls -lh /swapfile
-rw-r--r-- 1 root root 1.0G Apr 25 11:14 /swapfile

我們的文件創(chuàng)建時(shí)留出了正確的空間。

第4步 - 啟用交換文件

現(xiàn)在我們有一個(gè)正確大小的文件，我們需要實(shí)際將其轉(zhuǎn)換為交換空間。

首先，我們需要鎖定文件的權(quán)限，以便只有具有root權(quán)限的用戶才能讀取內(nèi)容。這可以防止普通用戶訪問(wèn)該文件，這會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患。

通過(guò)鍵入以下內(nèi)容使該文件只能由root訪問(wèn)：

sudo chmod 600 /swapfile

鍵入以下命令驗(yàn)證權(quán)限更改：

ls -lh /swapfile

輸出

-rw------- 1 root root 1.0G Apr 25 11:14 /swapfile

如您所見(jiàn)，只有root用戶啟用了讀寫(xiě)標(biāo)志。

我們現(xiàn)在可以通過(guò)輸入以下內(nèi)容將文件標(biāo)記為交換空間

sudo mkswap /swapfile

輸出t

Setting up swapspace version 1, size = 1024 MiB (1073737728 bytes)
no label, UUID=6e965805-2ab9-450f-aed6-577e74089dbf

標(biāo)記文件后，我們可以啟用交換文件，允許我們的系統(tǒng)開(kāi)始使用它：

sudo swapon /swapfile

輸入以下內(nèi)容驗(yàn)證交換是否可用：

sudo swapon --show

輸出

NAME      TYPE  SIZE USED PRIO
/swapfile file 1024M   0B   -2

我們可以free再次檢查該實(shí)用程序的輸出以證實(shí)我們的發(fā)現(xiàn)：

free -h

輸出

total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           985M         84M        220M        680K        680M        722M
Swap:          1.0G          0B        1.0G

我們的交換已成功設(shè)置，我們的操作系統(tǒng)將在必要時(shí)開(kāi)始使用它。

第5步 - 使交換文件永久化

我們最近的更改已啟用當(dāng)前會(huì)話的交換文件。但是，如果我們重新啟動(dòng)，服務(wù)器將不會(huì)自動(dòng)保留交換設(shè)置。我們可以通過(guò)將交換文件添加到我們的/etc/fstab文件來(lái)更改此設(shè)置。

/etc/fstab如果出現(xiàn)任何問(wèn)題，請(qǐng)備份該文件：

sudo cp /etc/fstab /etc/fstab.bak

/etc/fstab鍵入以下內(nèi)容，將交換文件信息添加到文件末尾：

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

接下來(lái)，我們將回顧一些我們可以更新的設(shè)置以調(diào)整我們的交換空間。

第6步 - 調(diào)整交換設(shè)置

您可以配置一些選項(xiàng)，這些選項(xiàng)會(huì)在處理交換時(shí)對(duì)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生影響。

調(diào)整Swappiness屬性

該 swappiness 參數(shù)配置系統(tǒng)將數(shù)據(jù)從 RAM 交換到交換空間的頻率。這是介于0和100之間的值，表示百分比。

值接近于零時(shí)，除非絕對(duì)必要，否則內(nèi)核不會(huì)將數(shù)據(jù)交換到磁盤(pán)。請(qǐng)記住，與交換文件的交互是“昂貴的”，因?yàn)樗鼈儽扰cRAM的交互花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間，并且它們可能導(dǎo)致性能的顯著降低。告訴系統(tǒng)不要太依賴交換，通常會(huì)使您的系統(tǒng)更快。

接近100的值將嘗試將更多數(shù)據(jù)放入交換中以努力保持更多RAM空間。根據(jù)應(yīng)用程序的內(nèi)存配置文件或服務(wù)器的使用情況，在某些情況下可能會(huì)更好。

我們可以通過(guò)輸入以下內(nèi)容來(lái)查看當(dāng)前的 swappiness 值：

cat /proc/sys/vm/swappiness

輸出

對(duì)于桌面，swappiness設(shè)置為60并不是一個(gè)糟糕的值。對(duì)于服務(wù)器，您可能希望將其移近0。

我們可以使用該sysctl命令將swappiness設(shè)置為不同的值。

例如，要將swappiness設(shè)置為10，我們可以鍵入：

sudo sysctl vm.swappiness=10

輸出

vm.swappiness = 10

此設(shè)置將持續(xù)到下次重新啟動(dòng)。我們可以通過(guò)在/etc/sysctl.conf文件中添加以下行來(lái)自動(dòng)設(shè)置此值：

sudo nano /etc/sysctl.conf

在 /etc/sysctl.conf 底部，您可以添加：

vm.swappiness=10

完成后保存并關(guān)閉文件。

調(diào)整緩存壓力設(shè)置

您可能想要修改的另一個(gè)相關(guān)值是 vfs_cache_pressure。此設(shè)置配置系統(tǒng)將選擇多少緩存 inode 和 dentry信息而不是其他數(shù)據(jù)。

基本上，這是關(guān)于文件系統(tǒng)的訪問(wèn)數(shù)據(jù)。這通常是非常昂貴的查詢和非常頻繁的請(qǐng)求，所以這是您的系統(tǒng)緩存的一個(gè)很好的事情。您可以通過(guò) proc 再次查詢文件系統(tǒng)來(lái)查看當(dāng)前值：

cat /proc/sys/vm/vfs_cache_pressure

輸出

由于它當(dāng)前已配置，我們的系統(tǒng)會(huì)過(guò)快地從緩存中刪除 inode 信息。我們可以通過(guò)輸入以下內(nèi)容將其設(shè)置為更保守的設(shè)置（如50）：

sudo sysctl vm.vfs_cache_pressure=50

輸出

vm.vfs_cache_pressure = 50

同樣，這僅適用于我們當(dāng)前的會(huì)話。我們可以通過(guò)將其添加到配置文件來(lái)改變它，就像我們使用swappiness設(shè)置一樣：

sudo nano /etc/sysctl.conf

在/etc/sysctl.conf底部，添加指定新值的行：

vm.vfs_cache_pressure=50

完成后保存并關(guān)閉文件。

結(jié)論

按照本指南中的步驟將為您提供一些 swap 空間，否則會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存不足異常。交換空間在避免一些常見(jiàn)問(wèn)題方面非常有用。

如果遇到OOM（內(nèi)存不足）錯(cuò)誤，或者如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)無(wú)法使用所需的應(yīng)用程序，最佳解決方案是優(yōu)化應(yīng)用程序配置或升級(jí)服務(wù)器。

總結(jié)

以上所述是小編給大家介紹的在Ubuntu 18.04上添加交換空間的方法,希望對(duì)大家有所幫助，如果大家有任何疑問(wèn)請(qǐng)給我留言，小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)腳本之家網(wǎng)站的支持！
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