前言

提高服務(wù)器響應(yīng)速度和防止應(yīng)用程序內(nèi)存不足錯(cuò)誤的最簡單方法之一是添加一些交換空間。 在本指南中，我們將介紹如何將交換文件添加到Ubuntu 16.04服務(wù)器。

但是，請注意：

盡管swap區(qū)通常建議用于使用傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)硬盤驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)，但使用與SSD交換可能會(huì)導(dǎo)致隨著時(shí)間的推移硬件退化問題。 由于這個(gè)考慮，我們不建議在DigitalOcean或任何其他使用SSD存儲(chǔ)的供應(yīng)商上啟用swap分區(qū)。 這樣做可能會(huì)影響到您和您的鄰居的底層硬件的可靠性。 本指南僅供可能在其他地方有使用旋轉(zhuǎn)磁盤系統(tǒng)的用戶參考。如果您需要改善DigitalOcean服務(wù)器的性能，我們建議升級您的Droplet，以致于有更好的體驗(yàn)，并且會(huì)降低影響您的服務(wù)的硬件問題的可能性。

1.首先來了解一下什么是Swap

Swap分區(qū)（也稱交換分區(qū)）是硬盤上的一個(gè)區(qū)域，被指定為操作系統(tǒng)可以臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的地方，這些數(shù)據(jù)不能再保存在RAM中。 基本上，這使您能夠增加服務(wù)器在工作“內(nèi)存”中保留的信息量，但有一些注意事項(xiàng)，主要是當(dāng)RAM中沒有足夠的空間容納正在使用的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)時(shí)，將使用硬盤驅(qū)動(dòng)器上的交換空間。

寫入磁盤的信息將比保存在RAM中的信息慢得多，但是操作系統(tǒng)更愿意將應(yīng)用程序數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存中，并使用交換舊數(shù)據(jù)。 總的來說，當(dāng)系統(tǒng)的RAM耗盡時(shí)，將交換空間作為回落空間可能是一個(gè)很好的安全網(wǎng)，可防止非SSD存儲(chǔ)系統(tǒng)出現(xiàn)內(nèi)存不足的情況。

2.檢查系統(tǒng)的交換信息

在開始之前，我們可以檢查系統(tǒng)是否已經(jīng)有一些可用的交換空間，可能有多個(gè)交換文件或交換分區(qū)，但通常應(yīng)該是足夠的。我們可以通過如下的命令來查看系統(tǒng)是否有交換分區(qū)：

$ sudo swapon --show

如果沒有任何結(jié)果或者沒有任何顯示，說明系統(tǒng)當(dāng)前沒有可用的交換空間。也可以使用free工具來驗(yàn)證當(dāng)前確實(shí)沒有可用的交換分區(qū)。

$ free -h

輸出結(jié)果：

              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           488M         36M        104M        652K        348M        426M
Swap:            0B          0B          0B

可以看到這里的”swap”行均為0，也就是說系統(tǒng)上沒有交換處于活動(dòng)狀態(tài)。

3.檢查硬盤驅(qū)動(dòng)器分區(qū)上的可用空間

為swap分配空間的最常見方式是使用專門用于具體某個(gè)任務(wù)的單獨(dú)分， 但是，改變分區(qū)方案并不是一定可行的，我們只是可以輕松地創(chuàng)建駐留在現(xiàn)有分區(qū)上的交換文件。

在開始之前，我們應(yīng)該通過輸入以下命令來檢查當(dāng)前磁盤的使用情況：

$ df -h

 輸出結(jié)果：

Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
udev            238M     0  238M   0% /dev
tmpfs            49M  624K   49M   2% /run
/dev/vda1        20G  1.1G   18G   6% /
tmpfs           245M     0  245M   0% /dev/shm
tmpfs           5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
tmpfs           245M     0  245M   0% /sys/fs/cgroup
tmpfs            49M     0   49M   0% /run/user/1001

在這種情況下，/dev下的設(shè)備是我們的磁盤。在這個(gè)例子中我們有足夠的空間（只使用了1.1G），當(dāng)然，您的使用情況可能會(huì)有所不同。

盡管對于交換空間的適當(dāng)大小有許多意見，但這取決于您的個(gè)人偏好和應(yīng)用程序要求。 一般來說，相當(dāng)于系統(tǒng)內(nèi)存量的兩倍或者兩倍是一個(gè)很好的起點(diǎn)。 另一個(gè)很好的經(jīng)驗(yàn)是，如果你只是把它用作RAM備用，那么swap分區(qū)的大小盡量不要超過4 GB。

4.創(chuàng)建swap文件

現(xiàn)在我們知道了可用的硬盤空間，那我們就可以在文件系統(tǒng)中創(chuàng)建一個(gè)交換文件，我們將在我們的根（/）目錄下創(chuàng)建一個(gè)名為swapfile的文件。創(chuàng)建交換文件最好的方法是使用fallocate命令，這個(gè)命令能立即創(chuàng)建一個(gè)預(yù)分配大小的文件。由于本示例中的服務(wù)器RAM的大小為512MB，因此我們將在本教程中創(chuàng)建一個(gè)1 GB大小的文件，并適當(dāng)加以調(diào)整，以滿足您自己的服務(wù)器的需求：

$ sudo fallocate -l 1G /swapfile

創(chuàng)建完成之后，我們可以通過這個(gè)命令來驗(yàn)證是否保留了正確的交換空間：

$ ls -lh /swapfile

顯示結(jié)果：

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

這就說明我們的文件已經(jīng)創(chuàng)建了正確的空間大小。

5.啟用交換文件

現(xiàn)在我們有一個(gè)1 GB大小的文件，我們需要把它變成交換空間

首先，我們需要鎖定文件的權(quán)限，以便只有擁有root權(quán)限的用戶才能讀取文件內(nèi)容，這可以防止普通用戶能夠訪問該文件，以免造成重大的安全隱患。

鎖定文件的root權(quán)限：

$ sudo chmod 600 /swapfile

驗(yàn)證權(quán)限：

$ ls -lh /swapfile

顯示結(jié)果：

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

可以看到，只有root用戶啟用了讀寫標(biāo)志。

接下來，我們可以通過以下命令將文件標(biāo)記為交換空間

$ sudo mkswap /swapfile

顯示結(jié)果：

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

標(biāo)記文件之后，我們可以啟用該交換文件，讓我們的系統(tǒng)開始使用它：

$ sudo swapon /swapfile

可以通過以下命令驗(yàn)證交換空間是否可用：

$ sudo swapon --show

顯示結(jié)果：

NAME      TYPE  SIZE USED PRIO
/swapfile file 1024M   0B   -1

這時(shí)，我們可以通過free再次查看我們的設(shè)置：

$ free -h

顯示結(jié)果：

              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           488M         37M         96M        652K        354M        425M
Swap:          1.0G          0B        1.0G

可以看到swap分區(qū)已成功創(chuàng)建，大小為1.0 G，操作系統(tǒng)將在必要時(shí)使用。

6.永久保留交換文件

我們最近的更改啟用了當(dāng)前會(huì)話的swap文件，但是，如果我們重新啟動(dòng)，服務(wù)器不會(huì)自動(dòng)保留swap設(shè)置，我們可以通過將swap文件添加到/etc/fstab文件中來改變這一點(diǎn)。

備份/etc/fstab文件以防出錯(cuò)：

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

將swap文件信息添加到/etc/fstab文件的末尾：

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

這樣就保留了swap文件。

7.調(diào)整你的交換設(shè)置

在處理交換時(shí)，可以配置幾個(gè)選項(xiàng)，這些選項(xiàng)會(huì)影響系統(tǒng)的性能

7.1 調(diào)整swappiness屬性

swappiness參數(shù)配置您的系統(tǒng)將數(shù)據(jù)從RAM交換到交換空間的頻率, 值介于0和100之間，表示百分比。如果swappiness值接近0，內(nèi)核將不會(huì)將數(shù)據(jù)交換到磁盤，除非絕對必要。要記住一點(diǎn)，與swap文件的交互是“昂貴的”，因?yàn)榕cswap交互花費(fèi)的時(shí)間比與RAM的交互更長，并且會(huì)導(dǎo)致性能的顯著下降。系統(tǒng)更少依賴swap分區(qū)通常會(huì)使你的系統(tǒng)更快。swappiness接近100的值將嘗試將更多的數(shù)據(jù)放入交換中，以保持更多的RAM空間。根據(jù)您的應(yīng)用程序的內(nèi)存配置文件或您使用的服務(wù)器，這可能會(huì)在某些情況下更好。

查看當(dāng)前的swappiness值：

$ cat /proc/sys/vm/swappiness

結(jié)果顯示

60

對于桌面系統(tǒng)來說，60的swappiness設(shè)置不是一個(gè)比較壞的值，但是對于服務(wù)器，您可能希望將其設(shè)置與0更接近的值。

我們可以使用sysctl命令將swappiness設(shè)置為不同的值，例如，要將swappiness設(shè)置為10：

$ sudo sysctl vm.swappiness=10

顯示結(jié)果：

vm.swappiness = 10

該設(shè)置將保持到系統(tǒng)下次重新啟動(dòng)，如果想要在重啟之后也生效，我們可以通過在/etc/sysctl.conf文件中添加一行實(shí)現(xiàn)：

$ sudo nano /etc/sysctl.conf

在文件的最后添加：

vm.swappiness=10

完成后保存并關(guān)閉文件。

7.2 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，這個(gè)設(shè)置配置系統(tǒng)將選擇多少數(shù)據(jù)緩存inode和dentry信息?；旧?，這是訪問有關(guān)文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，通常是非常耗時(shí)的查詢和頻繁要求，所以這是一個(gè)很好的事情，讓您的系統(tǒng)緩存，您可以通過再次查詢proc文件系統(tǒng)來查看當(dāng)前值。

$ cat /proc/sys/vm/vfs_cache_pressure

輸出結(jié)果：

100

這個(gè)配置可能使我們的系統(tǒng)太快地從緩存中刪除inode信息。 我們可以設(shè)置一個(gè)更保守的值，比如50。

$ sudo sysctl vm.vfs_cache_pressure=50

顯示結(jié)果：

vm.vfs_cache_pressure = 50

和swappiness類似，這只對當(dāng)前的session有效，我們可以通過將其添加到我們的配置文件來改變它，就像我們使用我們的swappiness設(shè)置一樣：

$ sudo nano /etc/sysctl.conf

在末尾添加：

vm.vfs_cache_pressure=50

完成后保存并關(guān)閉文件。

8.總結(jié)

遵循本指南的步驟將給您一些喘息的空間，否則會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存不足的例外，swap空間對于避免這些常見問題非常有用，如果遇到OOM（內(nèi)存不足）錯(cuò)誤，或者如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)無法使用所需的應(yīng)用程序，則最佳解決方案是優(yōu)化應(yīng)用程序配置或升級服務(wù)器。

翻譯自：How To Add Swap Space on Ubuntu 16.04

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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