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Linux輕松創(chuàng)建swap文件，優(yōu)化系統(tǒng)性能
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Linux的優(yōu)點(diǎn)在于其開放源代碼和高度的自由度，但是在一些舊的、低價(jià)值的服務(wù)器和虛擬機(jī)上，內(nèi)存容量可能有限。這時(shí)就需要通過啟用swap文件來優(yōu)化系統(tǒng)的性能。
Linux的swap文件是一個(gè)虛擬內(nèi)存文件，它運(yùn)行于硬盤上，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)存不夠用時(shí)，會(huì)將部分內(nèi)存存儲(chǔ)到swap文件中。通過這種方式，系統(tǒng)可以使用更多的內(nèi)存，從而更好地運(yùn)行程序和服務(wù)。本文將介紹如何輕松地創(chuàng)建swap文件。
步驟1: 檢查系統(tǒng)的可用內(nèi)存
在創(chuàng)建swap文件之前，我們需要檢查系統(tǒng)中可用的內(nèi)存?？梢允褂靡韵旅顏聿榭矗?/p>
“`
free -m
“`
此命令將顯示系統(tǒng)可用內(nèi)存，單位為M（兆），包括物理內(nèi)存和交換分區(qū)。
步驟2: 創(chuàng)建swap文件
使用以下命令創(chuàng)建swap文件：
“`
sudo fallocate -l [文件大小]G /swapfile
“`
這里，[文件大小]是您要設(shè)置的swap文件大小，通常建議設(shè)置為您系統(tǒng)物理內(nèi)存的兩倍。例如，如果您的系統(tǒng)物理內(nèi)存為1GB，則建議將swap文件大小設(shè)置為2GB。使用fallocate命令可以更快地創(chuàng)建swap文件，而不是使用dd命令。
步驟3: 格式化swap文件
創(chuàng)建好swap文件之后，我們需要將其格式化為SWAP文件系統(tǒng)：
“`
sudo mkswap /swapfile
“`
步驟4: 啟用swap文件
我們需要在系統(tǒng)中啟用swap文件，以便系統(tǒng)可以使用它：
“`
sudo swapon /swapfile
“`
可以使用以下命令來驗(yàn)證swap文件已啟用：
“`
sudo swapon -s
“`
此命令將顯示已啟用的交換分區(qū)。
步驟5: 設(shè)置swap文件自啟動(dòng)
為了保證swap文件在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)啟用，我們需要將其添加到fstab文件中：
“`
echo ‘/swapfile none swap sw 0 0’ | sudo tee -a /etc/fstab
“`
現(xiàn)在，每次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)都會(huì)自動(dòng)啟用swap文件。
通過創(chuàng)建swap文件，Linux系統(tǒng)可以更好地管理內(nèi)存，并允許用戶在某些情況下使用更多內(nèi)存。這是Linux使用swap文件的原因。
在一些物理內(nèi)存較少，且需要運(yùn)行許多服務(wù)的服務(wù)器上，使用swap文件是極其必要的。在本文中，我們講述了創(chuàng)建swap文件的步驟，以幫助您優(yōu)化您的Linux系統(tǒng)性能。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- Linux內(nèi)存機(jī)制（swap）
Linux內(nèi)存機(jī)制（swap）
我們知道，直接從物理內(nèi)存讀寫數(shù)據(jù)要比從硬盤讀寫數(shù)據(jù)要快的多，因此，我們希望所有數(shù)據(jù)的讀取和寫入都在內(nèi)存完成，而內(nèi)存是有限的，這樣就引出了物理內(nèi)存與虛擬內(nèi)存的概念。
物理內(nèi)存就是系統(tǒng)硬件提供的內(nèi)存大小，是真正的內(nèi)存，相對(duì)于物理內(nèi)存，在linux下還有一個(gè)虛擬內(nèi)存的概念，虛擬內(nèi)存就是為了滿足物理內(nèi)存的不足而提出的策略，它是利用磁盤空間虛擬出的一塊邏輯內(nèi)存，用作虛擬內(nèi)存的磁盤空間被稱為交換空間（Swap Space）。
作為物理內(nèi)存的擴(kuò)展，linux會(huì)在物理內(nèi)存不足時(shí)，使用交換分區(qū)的虛擬內(nèi)存，更詳細(xì)的說，就是內(nèi)核會(huì)將暫時(shí)不用的內(nèi)存塊信息寫到交換空間，這樣以來，物理內(nèi)存得到了釋放，這塊內(nèi)存就可以用于其它目的，當(dāng)需要用到原始的內(nèi)容時(shí)，這些信息會(huì)被重新從交換空間讀入物理內(nèi)存。
Linux的內(nèi)存管理采取的是分頁存取機(jī)制，為了保證物理內(nèi)存能得到充分的利用，內(nèi)核會(huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)⑽锢韮?nèi)存中不經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)塊自動(dòng)交換到虛擬內(nèi)存中，而將凱巧型經(jīng)常使用的信息保留到物理內(nèi)存。
要深入了解linux內(nèi)存運(yùn)行機(jī)制，需要知道下面提到的幾個(gè)方面：
Linux系統(tǒng)會(huì)不時(shí)的進(jìn)行頁面交換操作，以保持盡可能多的空閑物理內(nèi)存，即使并沒有什么事情需要內(nèi)存，Linux也會(huì)交換出暫時(shí)不用的內(nèi)存頁面。這可以避免等待交換所需的時(shí)間。
Linux 進(jìn)行頁面交換是有條件的，不是所有頁面在不用時(shí)都交換到虛擬內(nèi)存，linux內(nèi)核根據(jù)”最近最經(jīng)常使用“算法，僅僅將一些不經(jīng)常使用的頁面文件交換到虛擬 內(nèi)存，有時(shí)我們會(huì)看到這么一個(gè)現(xiàn)象：linux物理內(nèi)存還有很多，但是交換空間也使用了很多。其實(shí)，這并不奇怪，例如，一個(gè)占用很大內(nèi)存的進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，需 要耗費(fèi)很多內(nèi)存資源，此時(shí)就會(huì)有一些不常用頁面文件被交換到虛擬內(nèi)存中，但后來這個(gè)占用很多內(nèi)存資源的進(jìn)程結(jié)束并釋放了很多內(nèi)存時(shí)，剛才被交換出去的頁面 文件并不會(huì)自動(dòng)的交換進(jìn)物理內(nèi)存，除非有這個(gè)必要，那么此刻系統(tǒng)物理內(nèi)存就會(huì)空閑很多，同時(shí)交換空間也在被使用，就出現(xiàn)了剛才所說的現(xiàn)象了。關(guān)于這點(diǎn)，不 用擔(dān)心什么，只要知道是怎么一回事就可以了。
交換空間的頁面在使用時(shí)會(huì)首先被交換到物理內(nèi)存，如果此時(shí)沒有足夠的物理內(nèi)存來容納這些頁 面，它們又會(huì)被馬上交換出去，如此以來，虛擬內(nèi)存中可能沒有足夠空間來存儲(chǔ)這些交換頁面，最終會(huì)導(dǎo)致linux出現(xiàn)假死機(jī)、服務(wù)異常等問題，linux雖 然可以在一段時(shí)間盯猜內(nèi)自行恢復(fù)，但是恢復(fù)后的系統(tǒng)已經(jīng)基本不可用了。
因此，合理規(guī)劃和設(shè)計(jì)Linux內(nèi)存的使用，是非常重要的.
在Linux 操作系統(tǒng)中，當(dāng)應(yīng)用程序需要讀取文件中的數(shù)據(jù)時(shí)，操作系統(tǒng)先分配一些內(nèi)存，將數(shù)據(jù)從磁盤讀入到這些內(nèi)存中，然后再將數(shù)據(jù)分發(fā)給應(yīng)用程序；當(dāng)需要往文件中寫 數(shù)據(jù)時(shí)，操作系統(tǒng)先分配內(nèi)存接收用戶數(shù)據(jù)，然后再將數(shù)據(jù)從內(nèi)存寫到磁盤上。然而，如果有大量數(shù)據(jù)需要從磁盤讀取到內(nèi)存或者由內(nèi)存寫入磁盤時(shí)，系統(tǒng)的讀寫性 能就變得非常低下，因?yàn)闊o論是從磁盤讀數(shù)據(jù)，還是寫數(shù)據(jù)到磁盤，都是一個(gè)很消耗時(shí)間和資源的過程，在這種寬中情況下，Linux引入了buffers和 cached機(jī)制。
buffers與cached都是內(nèi)存操作，用來保存系統(tǒng)曾經(jīng)打開過的文件以及文件屬性信息，這樣當(dāng)操作系統(tǒng)需要讀取某些文件時(shí)，會(huì)首先在buffers 與cached內(nèi)存區(qū)查找，如果找到，直接讀出傳送給應(yīng)用程序，如果沒有找到需要數(shù)據(jù)，才從磁盤讀取，這就是操作系統(tǒng)的緩存機(jī)制，通過緩存，大大提高了操 作系統(tǒng)的性能。但buffers與cached緩沖的內(nèi)容卻是不同的。
buffers是用來緩沖塊設(shè)備做的，它只記錄文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)（metadata）以及 tracking in-flight pages，而cached是用來給文件做緩沖。更通俗一點(diǎn)說：buffers主要用來存放目錄里面有什么內(nèi)容，文件的屬性以及權(quán)限等等。而cached直接用來記憶我們打開過的文件和程序。
為了驗(yàn)證我們的結(jié)論是否正確，可以通過vi打開一個(gè)非常大的文件，看看cached的變化，然后再次vi這個(gè)文件，感覺一下兩次打開的速度有何異同，是不是第二次打開的速度明顯快于之一次呢？接著執(zhí)行下面的命令：
find / -name .conf 看看buffers的值是否變化，然后重復(fù)執(zhí)行find命令，看看兩次顯示速度有何不同。
上面這個(gè)60代表物理內(nèi)存在使用40%的時(shí)候才會(huì)使用swap（參考網(wǎng)絡(luò)資料：當(dāng)剩余物理內(nèi)存低于40%（40=100-60）時(shí)，開始使用交換空間） swappiness=0的時(shí)候表示更大限度使用物理內(nèi)存，然后才是 swap空間，swappiness＝100的時(shí)候表示積極的使用swap分區(qū)，并且把內(nèi)存上的數(shù)據(jù)及時(shí)的搬運(yùn)到swap空間里面。
值越大表示越傾向于使用swap?？梢栽O(shè)為0，這樣做并不會(huì)禁止對(duì)swap的使用，只是更大限度地降低了使用swap的可能性。
通常情況下：swap分區(qū)設(shè)置建議是內(nèi)存的兩倍 （內(nèi)存小于等于4G時(shí)），如果內(nèi)存大于4G，swap只要比內(nèi)存大就行。另外盡量的將swappiness調(diào)低，這樣系統(tǒng)的性能會(huì)更好。
B.
修改swappiness參數(shù)
永久性修改：
立即生效，重啟也可以生效。
一般系統(tǒng)是不會(huì)自動(dòng)釋放內(nèi)存的 關(guān)鍵的配置文件/proc/sys/vm/drop_caches。這個(gè)文件中記錄了緩存釋放的參數(shù)，默認(rèn)值為0，也就是不釋放緩存。他的值可以為0~3之間的任意數(shù)字，代表著不同的含義：
0 – 不釋放 1 – 釋放頁緩存 2 – 釋放dentries和inodes 3 – 釋放所有緩存
前提：首先要保證內(nèi)存剩余要大于等于swap使用量，否則會(huì)宕機(jī)！根據(jù)內(nèi)存機(jī)制，swap分區(qū)一旦釋放，所有存放在swap分區(qū)的文件都會(huì)轉(zhuǎn)存到物理內(nèi)存上。通常通過重新掛載swap分區(qū)完成釋放swap。
a.查看當(dāng)前swap分區(qū)掛載在哪？b.關(guān)停這個(gè)分區(qū) c.查看狀態(tài)：d.查看swap分區(qū)是否關(guān)停，最下面一行顯示全 e.將swap掛載到/dev/sda5上 f.查看掛載是否成功
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