如何在 Rocky Linux 9上添加交换空间（Swap Space）

作者 Alex Garnett

导言

要防止应用程序“内存不足（out-of-memory）”这一错误，有一种方法是向服务器添加一些交换空间（Swap Space）。在本指南中，我们将介绍如何向 Rocky Linux 9 服务器添加交换文件。

Swap 是什么?

Swap 分区，即交换区，是预留的硬盘存储的一部分，用来临时存储操作系统不能再保存在 RAM 中的数据。你可以通过它来增加服务器在其工作内存中保存的信息量，但有几点需要注意。当 RAM 中没有足够的空间来保存正在使用的应用程序数据时，将主要使用硬盘驱动器上的交换空间。信息写入磁盘将比保存在 RAM 中要慢得多，但操作系统将倾向于在内存中继续运行应用程序数据，并对较旧的数据使用交换空间。总之，在可使用非 ssd 存储的系统上，当系统 RAM 耗尽时，使用交换空间作为后备可以很好地防止出现内存不足的异常。

第1步 - 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。交换文件或交换分区可以有多个，但通常一个就足够了。可以通过输入以下命令查看系统是否已配置任何交换空间：

$ sudo swapon --show

如果没有得到任何输出，这意味着系统中目前没有可用的交换空间。可以使用 free 实用工具来验证目前没有活跃的交换空间：

$ free -h

Output
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           1.7Gi       173Mi       1.2Gi       9.0Mi       336Mi       1.4Gi
Swap:             0B          0B          0B

可以在上面输出的 Swap 一行中看到，系统上没有活跃的交换空间。

第2步 - 检查硬盘分区可用空间

在创建交换文件之前，我们将检查当前的磁盘使用情况，以确保有足够的空间。输入：

$ df -h

Output
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs        855M     0  855M   0% /dev
tmpfs           888M     0  888M   0% /dev/shm
tmpfs           355M  9.4M  346M   3% /run
/dev/vda1        59G  1.4G   58G   3% /
/dev/vda2       994M  155M  840M  16% /boot
/dev/vda15      100M  7.0M   93M   7% /boot/efi
tmpfs           178M     0  178M   0% /run/user/0

本例中，在 Mounted on 这一列中带有 / 的设备就是我们的磁盘。本例中我们有足够的可用空间（仅使用了 1.4G）。您的实际情况可能会有所不同。尽管关于交换空间的大小多大才适当有很多不同看法，但这实际上取决于您的个人偏好和应用程序的需求。一般来说，一开始等于或两倍于系统上的 RAM 就好。另一个经验是，如果您只是将交换空间用作 RAM 后备，那么可能不必超过 4G。

第3步 - 创建一个交换文件

现在我们已经知道了我们的可用硬盘空间，接下来可以在我们的文件系统上创建一个交换文件。我们将在我们的根（/）目录下分配一个我们想要的大小的文件，叫做 swapfile。创建交换文件最好使用 fallocate 程序。这个命令可以立即创建一个指定大小的文件。由于我们例子中的服务器有 2G 的内存，我们将创建一个 2G 的文件。你可以根据你自己的服务器的需要来调整：

$ sudo fallocate -l 1G /swapfile

我们可以通过以下代码来验证保留的空间大小是否正确：

$ ls -lh /swapfile

$ -rw-r--r--. 1 root root 2.0G Sep 13 17:52 /swapfile

我们的文件已经创建好了，并预留了正确大小的空间。

第4步 - 启用交换文件

现在，我们有了一个可用的正确大小的文件，我们需要将其变成交换空间。首先，我们需要锁定文件的权限，以便只有具有 root 权限的用户才能读取内容。这将阻止普通用户访问该文件，否则将带来重大的安全隐患。输入以下命令，让文件只能被 root 用户访问：

$ sudo chmod 600 /swapfile

输入以下命令验证权限更改：

$ ls -lh /swapfile

Output
-rw------- 1 root root 2.0G Sep 13 17:52 /swapfile

如你所见，只有 root 用户的读和写标志被启用了。我们现在可以输入以下命令，将文件标记为交换空间：

$ sudo mkswap /swapfile

Output
Setting up swapspace version 1, size = 2 GiB (2147479552 bytes)
no label, UUID=585e8b33-30fa-481f-af61-37b13326545b

标记文件后，我们可以启用交换文件，来允许我们的系统使用它：

$ sudo swapon /swapfile

输入以下代码，验证交换文件是否可用：

$ sudo swapon --show

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

可以再次查看 free 的输出来佐证以上信息：

$ free -h

Output
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           1.7Gi       172Mi       1.2Gi       9.0Mi       338Mi       1.4Gi
Swap:          2.0Gi          0B       2.0Gi

现在我们已经成功设置了交换空间，操作系统将在必要时开始使用它。

第5步 - 永久启用交换文件

刚刚的更改为当前会话启用了交换文件。但是，如果我们重新启动，服务器将不会自动保留交换设置。我们可以将交换文件添加到 /etc/fstab 文件来改变这一点。首先备份 /etc/fstab 文件，以防出错：

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

输入以下代码，在 /etc/fstab 文件末尾添加交换文件信息：

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

接下来，我们将回顾一些可以更新的设置，以优化交换空间。

第6步 - 交换空间设置调优

您可以配置一些交换空间选项，它们将对系统的性能产生影响。

调整 Swappiness 属性

swappiness 参数会配置系统将数据从 RAM 交换到交换空间的频率。它是一个介于0到100之间的值，表示百分比。当值接近零时，除非绝对必要，否则内核不会将数据交换到磁盘。请记住，与交换文件的交互是消耗很大的，因为它比与 RAM 的交互花费的时间要长得多，而且会导致性能显著降低。让系统不要太依赖交换通常能够使系统更快。如果值接近于100，将尝试将更多的数据放入交换空间中，以努力保持更多的 RAM 空闲空间。这在某些情况下可能是很好的做法，不过取决于你的应用程序的内存配置文件或您使用服务器的目的。可以输入以下命令查看当前 swappiness 值：

$ cat /proc/sys/vm/swappiness

Output
60

对于 Desktop，设置 swappiness 为 60 是个不错的选择。对于服务器来说，这个值接近 0 更好。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，我们可以输入：

$ sudo sysctl vm.swappiness=10

Output
vm.swappiness = 10

此设置将持续到下次重新启动。而如果在 /etc/sysctl.conf 文件中添加这一行，我们可以在重新启动时自动设置这个值。 Rocky Linux 9自带的默认文本编辑器是 vi。vi 是一个非常强大的文本编辑器，但对于缺乏使用经验的用户来说，它可能有些笨拙。您可能需要安装一个更友好的编辑器，如 nano，以方便在您的 Rocky Linux 9 服务器上编辑配置文件： sudo dnf install nano 现在你可以使用 nano 来编辑 sysctl.conf 文件了：

$ sudo nano /etc/sysctl.conf

你可以在底部添加： /etc/sysctl.conf

vm.swappiness=10

完成后保存并关闭该文件。如果您使用的是 nano，可以按 CTRL + X 保存并退出，然后在出现提示时按 Y，然后按 Enter。

调整缓存压力设置

另一个可能需要修改的相关值是 vfs_cache_pressure。此设置配置的是，相对于其他数据，系统将选择缓存多少 inode 和 dentry 信息。这些是关于文件系统的访问数据。查找它们通常耗费很大，获取这些信息的请求又非常频繁，因此缓存它们对你的系统是一个很好的事情。你可以通过再次查询 proc 文件系统查看当前值：

$ cat /proc/sys/vm/vfs_cache_pressure

Output
100

目前的配置使得我们的系统从缓存中删除 inode 信息的速度过快。我们可以将其设置为更保守的值，如50，输入：

$ sudo sysctl vm.vfs_cache_pressure=50

Output
vm.vfs_cache_pressure = 50

同样，这一配置只对当前会话有效。我们可以将其添加到配置文件中来改变这一点，就像我们对 swappiness 设置所做的那样：

$ sudo nano /etc/sysctl.conf

在底部添加下面这行来指定新值： /etc/sysctl.conf

vm.vfs_cache_pressure=50

完成后关闭并保存文件。

结语

遵循本指南中的步骤将为您提供一些“喘息的空间”，以应对可能导致内存不足异常的情况。交换空间可以很好地用来避免这种常见问题。而如果遇到内存不足的错误，或者发现系统无法使用所需的应用程序，最好的解决方案是优化应用程序配置，或升级服务器。