All about Linux swap space

摘要

Linux 操作系统通过将内存页面复制到预配置的硬盘空间，即交换空间，来管理内存资源。这个过程称为交换。交换空间可以是交换分区或交换文件，两者都可以通过 swapon -s 命令查看其状态。交换分区是硬盘上的一个独立区域，专门用于交换操作；而交换文件则是一个特殊的文件，位于文件系统中。

交换空间的配置和使用对于系统性能至关重要。当系统内存不足时，内核会交换出不常用的页面，以便为当前需要的应用程序提供内存。此外，一些在应用程序启动时仅用于初始化的页面也可能被交换出去，从而释放内存供其他应用或磁盘缓存使用。然而，交换操作的一个缺点是磁盘的速度远慢于内存，频繁的交换（特别是交换颠簸）会显著降低系统性能。

为了增加交换空间，可以通过将分区标记为交换类型并使用 mkswap 命令来准备交换分区。同样，可以使用 dd 命令创建交换文件，并通过 mkswap 对其进行格式化，然后使用 swapon 命令激活。在 /etc/fstab 文件中添加相应的条目可以确保在系统启动时自动挂载交换空间。

关于交换空间的大小，并没有固定的规则，但通常建议桌面系统配置物理内存的两倍，服务器配置一半，以便在内存不足时有一定的缓冲。Linux 2.6 内核引入了一个名为 swappiness 的参数，用于调整内核交换行为。该参数的值范围从 0 到 100，较高的值会导致更多的页面被交换出去，而较低的值则会保留更多的应用程序在内存中，即使它们是空闲的。

观点

1. 交换空间是 Linux 系统管理内存的重要方式。当物理内存不足时，内核会将不活跃的页面交换到硬盘上，以此来为需要内存的应用程序释放资源。

2. 交换空间可以是分区或文件。交换分区是一个独立的硬盘区域，而交换文件则是一个在文件系统中的特殊文件。两者都可以通过 swapon 命令激活，并通过 swapon -s 查看状态。

3. 交换颠簸会降低系统性能。由于磁盘速度远慢于内存，频繁的交换操作会导致系统变慢。在这种情况下，增加物理内存是解决问题的有效方法。

4. 添加交换分区或文件需要特定的步骤。首先，需要确保分区被正确标记为交换类型，并使用 mkswap 命令进行格式化。然后，可以通过 swapon 命令激活交换空间，并在 /etc/fstab 文件中添加条目以便自动挂载。

5. 交换空间的大小取决于系统的使用场景。一般来说，桌面系统可以配置为物理内存的两倍，服务器则配置为一半，以便在内存不足时提供一定的缓冲。

6. swappiness 参数影响交换行为。该参数控制着内核交换不活跃页面的倾向。较高的 swappiness 值会导致更多的交换操作，而较低的值则会保留更多的应用程序在内存中。

7. 合理管理交换空间对于系统性能至关重要。系统管理员应根据实际情况调整交换空间的大小和 swappiness 值，并监控系统性能以确保系统能够满足需求。