如果你正在使用 Ubuntu 系統(tǒng)，并且希望在內(nèi)存受限的機器上提升系統(tǒng)性能，ZRAM 是一個非常不錯的選擇。通過壓縮內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，ZRAM 可以有效減少物理內(nèi)存的占用，從而讓系統(tǒng)可以運行更多的應(yīng)用程序，或處理更大規(guī)模的任務(wù)。

1. 什么是 ZRAM？

ZRAM 是一個 Linux 內(nèi)核模塊，它可以在系統(tǒng)內(nèi)存（RAM）中創(chuàng)建一個壓縮的塊設(shè)備 （Block Device）。通過壓縮內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，ZRAM 可以增加可用內(nèi)存的有效容量。

與傳統(tǒng)的交換分區(qū)（swap）相比，ZRAM 不使用磁盤空間，而是直接在內(nèi)存中進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，從而減少了頻繁的磁盤 I/O 操作帶來的性能瓶頸。

1.1 ZRAM 的工作原理

• 創(chuàng)建塊設(shè)備：ZRAM 會創(chuàng)建一個虛擬塊設(shè)備。這個設(shè)備不會像傳統(tǒng)塊設(shè)備（如磁盤分區(qū)）那樣將數(shù)據(jù)存儲在磁盤上，而是直接將數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存中。
• 數(shù)據(jù)壓縮：當(dāng)系統(tǒng)向 ZRAM 塊設(shè)備寫入數(shù)據(jù)時，ZRAM 模塊會對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，并將壓縮后的數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中。這種方式可以在不增加物理內(nèi)存的情況下「變相擴展」內(nèi)存容量。
• 數(shù)據(jù)解壓縮：當(dāng)需要讀取存儲在 ZRAM 中的數(shù)據(jù)時，內(nèi)核會對數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓，然后再將解壓后的數(shù)據(jù)提供給應(yīng)用程序或系統(tǒng)進(jìn)程。

ZRAM 的壓縮機制雖然可以節(jié)省內(nèi)存，但壓縮和解壓過程需要 CPU 的參與，所以會增加一定的 CPU 負(fù)載。因此，在 CPU 性能較弱的系統(tǒng)中，大量使用 ZRAM 反而可能會導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。

2. 在 Ubuntu 加載 ZRAM 模塊

2.1 檢查 Ubuntu 內(nèi)存使用情況

在啟用 ZRAM 之前，最好先通過free命令來了解系統(tǒng)當(dāng)前的內(nèi)存使用情況：

free -h

使用 free 命令查看 Ubuntu 內(nèi)存使用

此命令會顯示你的總內(nèi)存、已用內(nèi)存和空閑內(nèi)存。通過這些信息，可以與啟用 ZRAM 之后進(jìn)行對比。

2.2 在 Ubuntu 上加載 ZRAM 模塊

ZRAM 已經(jīng)包含在 Linux 內(nèi)核中，我們只需加載 ZRAM 模塊并驗證模塊是否加載成功。

sudo modprobe zram # （臨時）加載 zram 內(nèi)核模塊
lsmod | grep zram # 查看是否加載成功

加載 zram 內(nèi)核模塊并驗證是否成功

如果在輸出中看到zram，就表示模塊已成功加載。

第 3 步：在 Ubuntu 中配置 ZRAM

3.1 創(chuàng)建 ZRAM 服務(wù)

為了方便配置和管理，我們可以將 ZRAM 配置編寫成一個服務(wù)腳本，來方便隨時啟用和禁用：

1、使用你習(xí)慣的文本編輯器（如 vim 或 nano），創(chuàng)建一個zram.service服務(wù)配置文件：

sudo vim /etc/systemd/system/zram.service

2、將以下配置并粘貼到文件中：

[Unit]
Description=ZRAM Configuration
After=local-fs.target
[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/sbin/modprobe zram
ExecStart=/bin/sh -c 'echo 2G > /sys/block/zram0/disksize'
ExecStart=/bin/sh -c 'mkswap /dev/zram0'
ExecStart=/bin/sh -c 'swapon /dev/zram0'
RemainAfterExit=yes
[Install]
WantedBy=multi-user.target

根據(jù)你 Ubuntu 系統(tǒng)的物理內(nèi)存大小，在ExecStart行中調(diào)整需要的 ZRAM 大小，一般設(shè)置為 RAM 大小的 50%-100%。

創(chuàng)建 ZRAM 服務(wù)配置文件

3、使用以下命令啟動并啟用 ZRAM 服務(wù)：

sudo systemctl daemon-reload # 重新載入服務(wù)配置文件
sudo systemctl enable zram.service # 啟用 zram 服務(wù)
sudo systemctl start zram.service # 啟動 zram 服務(wù)

加載并啟動 ZRAM 服務(wù)

4、啟動服務(wù)后，通過以下命令，檢查 ZRAM 是否處于活動狀態(tài)并正在使用：

swapon --show

如果看到/dev/zram0設(shè)備，表示 ZRAM 正在活動并作為內(nèi)存交換空間。

檢查 ZRAM 活動狀態(tài)

3.2 查看 ZRAM 內(nèi)存使用情況

再次使用free命令查看內(nèi)存使用情況，可以對比啟用 ZRAM 之前的可用內(nèi)存：

free -h

通過這個命令，你可以查看啟用 ZRAM 前后，系統(tǒng)可用內(nèi)存是否有明顯增加。

4. 調(diào)整 ZRAM 配置（可選）

如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性能不如預(yù)期，可以隨時調(diào)整 ZRAM 的容量：

1、停止 ZRAM 服務(wù)：

sudo systemctl stop zram.service

2、重新編輯zram.service服務(wù)配置文件：

sudo vim /etc/systemd/system/zram.service

3、將disksize值更改為你想要的大小，然后再次啟動 ZRAM 服務(wù)。

sudo systemctl start zram.service

通過以上步驟，你可以在 Ubuntu 上輕松配置和使用 ZRAM 內(nèi)存壓縮功能，以提高系統(tǒng)內(nèi)存利用效率。尤其在內(nèi)存資源有限的場景，ZRAM 能夠延緩系統(tǒng)進(jìn)入交換（swap）的狀態(tài)，保持系統(tǒng)的運行效率。

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