# 在 Ubuntu 24.04 上添加交换空间

## 检查交换内存情况

在开始之前，我们可以检查系统是否已经有可用的交换空间。

``` bash
sudo swapon --show
```

``` title="输出"
NAME      TYPE SIZE   USED PRIO
/swapfile file   8G 135.2M   -2
```

如果有类似上述的输出，这意味着系统目前有可用的交换空间。

如果没有任何输出，这意味着系统目前没有可用的交换空间。

你可以使用 `free` 来验证是否存在活动交换空间：

``` bash
free -h
```

``` title="输出" hl_lines="3"
               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           1.9Gi       995Mi        95Mi        51Mi       872Mi       724Mi
Swap:          8.0Gi       135Mi       7.9Gi
```

从以上输出结果的 `Swap` 行可以看到，系统上已经有可用的交换空间。

``` title="输出" hl_lines="3"
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:          981Mi       122Mi       647Mi       0.0Ki       211Mi       714Mi
Swap:            0B          0B          0B
```

从以上输出结果的 `Swap` 行可以看到，系统上目前没有可用的交换空间。

## 创建交换文件

我们将在根目录 (/) 下分配一个交换文件，名为 `swapfile`。

创建交换文件的最佳方法是使用 `fallocate`。

我们将在本指南中创建一个 8G 的交换文件，请根据自己服务器的需要进行调整：

``` bash
sudo fallocate -l 8G /swapfile
```

验证一下是否预留了正确的空间：

``` bash
ls -lh /swapfile
```

``` title="输出"
-rw-r--r-- 1 root root 8.0G Jul 23 18:33 /swapfile
```

## 启用交换文件

首先，我们需要锁定文件的权限，只有拥有 root 权限的用户才能读取交换文件的内容。

这样，普通用户就无法访问该文件，否则会产生重大安全隐患。

``` bash
sudo chmod 600 /swapfile
```

验证权限更改：

``` bash
ls -lh /swapfile
```

``` title="输出"
-rw------- 1 root root 8.0G Jul 23 18:33 /swapfile
```

现在，我们可以输入以下命令将刚刚创建的文件标记为交换文件：

``` bash
sudo mkswap /swapfile
```

``` title="输出"
Setting up swapspace version 1, size = 8192 MiB (8589934592 bytes)
no label, UUID=6e965805-2ab9-450f-aed6-577e74089dbf
```

标记交换文件后，我们可以启用交换文件，让我们启用它：

``` bash
sudo swapon /swapfile
```

验证交换文件是否可用：

``` title="输出"
NAME      TYPE SIZE   USED PRIO
/swapfile file   8G 135.2M   -2
```

## 交换文件设置持久化

上述操作启用了交换文件，但仅在本次会话有效。

我们可以通过在 `/etc/fstab` 文件中添加 swap 记录来使交换文件设置持久化。

备份 `/etc/fstab` 文件，以防出错：

``` bash
sudo cp /etc/fstab /etc/fstab.bak
```

将 swap 记录添加到 `/etc/fstab` 文件末尾：

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

## 调整相关设置

添加好交换文件后，我们可以配置一些对系统性能有影响的选项。

### 调整 swappiness 属性

`swappiness` 参数用于配置系统将数据从内存交换到交换空间的频率。该值介于 0 和 100 之间，代表一个百分比。

当值接近 0 时，除非绝对必要，内核不会将数据交换到磁盘上。这将会告诉系统不要过度依赖交换文件，通常会让系统运行得更快。

请记住，与交换文件的交互是更耗时的，因为它们比与内存的交互耗时更长，而且会导致性能大幅下降。

接近 100 的值会尝试将更多数据放入交换空间，以保持更多可用内存空间。根据应用程序的内存配置文件或服务器的用途，在某些情况下这样做可能更好。

我们可以通过以下命令来查看当前的 `swappiness` 值：

``` bash
cat /proc/sys/vm/swappiness
```

``` title="输出"
60
```

对于台式机来说，交换性设置为 60 也不错。对于服务器，我建议将其调整接近于 0。

我们可以使用 `sysctl` 命令将 `swappiness` 参数设置为不同的值。

例如，要将 `swappiness` 参数设置为 10，我们可以输入：

``` bash
sudo sysctl vm.swappiness=10
```

``` title="输出"
vm.swappiness = 10
```

以上设置仅在本次会话有效，因此我们可以在 `/etc/sysctl.conf` 文件中添加这一行，在重启时自动设置该值：

``` bash
sudo nano /etc/sysctl.conf
```

在 `/etc/sysctl.conf` 文件底部，您可以添加：

``` title="/etc/sysctl.conf"
vm.swappiness=10
```

### 调整 cache pressure 设置

另一个需要修改的相关值是 `vfs_cache_pressure`。

基本上，这是有关文件系统的访问数据。 一般来说，这些数据的查询成本很高，而且请求频率也很高，因此是系统缓存的最佳内容。

你可以通过再次查询 `proc` 文件系统来查看当前值：

``` bash
cat /proc/sys/vm/vfs_cache_pressure
```

``` title="输出"
100
```

按照目前的配置，我们的系统从缓存中删除 `inode` 信息的速度太快。

我们可以将其设置为更保守的值，比如 50，只需输入：

``` bash
sudo sysctl vm.vfs_cache_pressure=50
```

``` title="输出"
vm.vfs_cache_pressure = 50
```

同样，这只对当前会话有效。我们可以将其添加到配置文件中进行更改，就像刚才的设置一样：

``` bash
sudo nano /etc/sysctl.conf
```

在 `/etc/sysctl.conf` 文件底部添加：

``` title="/etc/sysctl.conf"
vm.vfs_cache_pressure=50
```