什么是 Linux 的交換文件？

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交換文件允許 Linux 將磁盤(pán)空間模擬為內(nèi)存。當(dāng)你的系統(tǒng)開(kāi)始耗盡內(nèi)存時(shí)，它會(huì)使用交換空間將內(nèi)存的一些內(nèi)容交換到磁盤(pán)空間上。這樣釋放了內(nèi)存，為更重要的進(jìn)程服務(wù)。當(dāng)內(nèi)存再次空閑時(shí)，它會(huì)從磁盤(pán)交換回?cái)?shù)據(jù)。我建議閱讀這篇文章，了解 Linux 上的交換空間的更多內(nèi)容。

傳統(tǒng)上，交換空間是磁盤(pán)上的一個(gè)獨(dú)立分區(qū)。安裝 Linux 時(shí)，只需創(chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的分區(qū)進(jìn)行交換。但是這種趨勢(shì)在最近幾年發(fā)生了變化。

使用交換文件，你不再需要單獨(dú)的分區(qū)。你會(huì)根目錄下創(chuàng)建一個(gè)文件，并告訴你的系統(tǒng)將其用作交換空間就行了。

使用專(zhuān)用的交換分區(qū)，在許多情況下，調(diào)整交換空間的大小是一個(gè)可怕而不可能的任務(wù)。但是有了交換文件，你可以隨意調(diào)整它們的大小。

最新版本的 Ubuntu 和其他一些 Linux 發(fā)行版已經(jīng)開(kāi)始 默認(rèn)使用交換文件。甚至如果你沒(méi)有創(chuàng)建交換分區(qū)，Ubuntu 也會(huì)自己創(chuàng)建一個(gè) 1GB 左右的交換文件。

讓我們看看交換文件的更多信息。

檢查 Linux 的交換空間

在你開(kāi)始添加交換空間之前，最好檢查一下你的系統(tǒng)中是否已經(jīng)有了交換空間。

你可以用Linux 上的 free?命令檢查它。就我而言，我的戴爾 XPS有 14GB 的交換容量。

free?-h
??????????????total????????used????????free??????shared??buff/cache???available
Mem:???????????7.5G????????4.1G????????267M????????971M????????3.1G????????2.2G
Swap:???????????14G??????????0B?????????14G

free?命令給出了交換空間的大小，但它并沒(méi)有告訴你它是真實(shí)的交換分區(qū)還是交換文件。swapon 命令在這方面會(huì)更好。

swapon?--show
NAME???????????TYPE???????SIZE?USED?PRIO
/dev/nvme0n1p4?partition?14.9G???0B???-2

如你所見(jiàn)，我有 14.9GB 的交換空間，它在一個(gè)單獨(dú)的分區(qū)上。如果是交換文件，類(lèi)型應(yīng)該是 file 而不是 partition。

swapon?--show
NAME??????TYPE?SIZE?USED?PRIO
/swapfile?file???2G???0B???-2

如果你的系統(tǒng)上沒(méi)有交換空間，它應(yīng)該顯示如下內(nèi)容：

free?-h
??????????????total????????used????????free??????shared??buff/cache???available
Mem:???????????7.5G????????4.1G????????267M????????971M????????3.1G????????2.2G
Swap:???????????0B??????????0B?????????0B

而 swapon 命令不會(huì)顯示任何輸出。

在 Linux 上創(chuàng)建交換文件

如果你的系統(tǒng)沒(méi)有交換空間，或者你認(rèn)為交換空間不足，你可以在 Linux 上創(chuàng)建交換文件。你也可以創(chuàng)建多個(gè)交換文件。

讓我們看看如何在 Linux 上創(chuàng)建交換文件。我在本教程中使用 Ubuntu 18.04，但它也應(yīng)該適用于其他 Linux 發(fā)行版本。

步驟 1：創(chuàng)建一個(gè)新的交換文件

首先，創(chuàng)建一個(gè)具有所需交換空間大小的文件。假設(shè)我想給我的系統(tǒng)增加 1GB 的交換空間。使用fallocate 命令創(chuàng)建大小為 1GB 的文件。

sudo?fallocate?-l?1G?/swapfile

建議只允許 root 用戶(hù)讀寫(xiě)該交換文件。當(dāng)你嘗試將此文件用于交換區(qū)域時(shí)，你甚至?xí)吹筋?lèi)似“不安全權(quán)限 0644，建議 0600”的警告。

sudo?chmod?600?/swapfile

請(qǐng)注意，交換文件的名稱(chēng)可以是任意的。如果你需要多個(gè)交換空間，你可以給它任何合適的名稱(chēng)，如 swap_file_1、swap_file_2 等。它們只是一個(gè)預(yù)定義大小的文件。

步驟 2：將新文件標(biāo)記為交換空間

你需要告訴 Linux 系統(tǒng)該文件將被用作交換空間。你可以用 mkswap 工具做到這一點(diǎn)。

sudo?mkswap?/swapfile

你應(yīng)該會(huì)看到這樣的輸出：

Setting?up?swapspace?version?1,?size?=?1024?MiB?(1073737728?bytes)
no?label,?UUID=7e1faacb-ea93-4c49-a53d-fb40f3ce016a

步驟 3：?jiǎn)⒂媒粨Q文件

現(xiàn)在，你的系統(tǒng)知道文件 swapfile 可以用作交換空間。但是還沒(méi)有完成。你需要啟用該交換文件，以便系統(tǒng)可以開(kāi)始使用該文件作為交換。

sudo?swapon?/swapfile

現(xiàn)在，如果你檢查交換空間，你應(yīng)該會(huì)看到你的 Linux 系統(tǒng)會(huì)識(shí)別并使用它作為交換空間：

swapon?--show
NAME???????TYPE???SIZE?USED?PRIO
/swapfile??file?1024M???0B???-2

步驟 4：讓改變持久化

迄今為止你所做的一切都是暫時(shí)的。重新啟動(dòng)系統(tǒng)，所有更改都將消失。

你可以通過(guò)將新創(chuàng)建的交換文件添加到 /etc/fstab 文件來(lái)使更改持久化。

對(duì) /etc/fstab 文件進(jìn)行任何更改之前，最好先進(jìn)行備份。

sudo?cp?/etc/fstab?/etc/fstab.back

現(xiàn)在將以下行添加到 /etc/fstab 文件的末尾：

/swapfile?none?swap?sw?0?0

你可以使用命令行文本編輯器手動(dòng)操作，或者使用以下命令：

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

現(xiàn)在一切都準(zhǔn)備好了。即使在重新啟動(dòng)你的 Linux 系統(tǒng)后，你的交換文件也會(huì)被使用。

調(diào)整 swappiness 參數(shù)

swappiness 參數(shù)決定了交換空間的使用頻率。swappiness 值的范圍從 0 到 100。較高的值意味著交換空間將被更頻繁地使用。

Ubuntu 桌面的默認(rèn)的 swappiness 是 60，而服務(wù)器的默認(rèn) swappiness 是 1。你可以使用以下命令檢查 swappiness：

cat?/proc/sys/vm/swappiness

為什么服務(wù)器應(yīng)該使用低的 swappiness 值？因?yàn)榻粨Q空間比內(nèi)存慢，為了獲得更好的性能，應(yīng)該盡可能多地使用內(nèi)存。在服務(wù)器上，性能因素至關(guān)重要，因此 swappiness 應(yīng)該盡可能低。

你可以使用以下系統(tǒng)命令動(dòng)態(tài)更改 swappiness：

sudo?sysctl?vm.swappiness=25

這種改變只是暫時(shí)的。如果要使其永久化，可以編輯 /etc/sysctl.conf 文件，并在文件末尾添加swappiness 值:

vm.swappiness=25

在 Linux 上調(diào)整交換空間的大小

在 Linux 上有幾種方法可以調(diào)整交換空間的大小。但是在你看到這一點(diǎn)之前，你應(yīng)該了解一些關(guān)于它的事情。

當(dāng)你要求系統(tǒng)停止將交換文件用于交換空間時(shí)，它會(huì)將所有數(shù)據(jù)（確切地說(shuō)是內(nèi)存頁(yè)）傳輸回內(nèi)存。所以你應(yīng)該有足夠的空閑內(nèi)存，然后再停止交換。

這就是為什么創(chuàng)建和啟用另一個(gè)臨時(shí)交換文件是一個(gè)好的做法的原因。這樣，當(dāng)你關(guān)閉原來(lái)的交換空間時(shí)，你的系統(tǒng)將使用臨時(shí)交換文件。現(xiàn)在你可以調(diào)整原來(lái)的交換空間的大小。你可以手動(dòng)刪除臨時(shí)交換文件或留在那里，下次啟動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)刪除（LCTT 譯注：存疑？）。

如果你有足夠的可用內(nèi)存或者創(chuàng)建了臨時(shí)交換空間，那就關(guān)閉你原來(lái)的交換文件。

sudo?swapoff?/swapfile

現(xiàn)在你可以使用 fallocate 命令來(lái)更改文件的大小。比方說(shuō)，你將其大小更改為 2GB:

sudo?fallocate?-l?2G?/swapfile

現(xiàn)在再次將文件標(biāo)記為交換空間：

sudo?mkswap?/swapfile

并再次啟用交換文件：

sudo?swapon?/swapfile

你也可以選擇同時(shí)擁有多個(gè)交換文件。

刪除 Linux 中的交換文件

你可能有不在 Linux 上使用交換文件的原因。如果你想刪除它，該過(guò)程類(lèi)似于你剛才看到的調(diào)整交換大小的過(guò)程。

首先，確保你有足夠的空閑內(nèi)存?，F(xiàn)在關(guān)閉交換文件：

sudo?swapoff?/swapfile

下一步是從 /etc/fstab 文件中刪除相應(yīng)的條目。

最后，你可以刪除該文件來(lái)釋放空間：

sudo?rm?/swapfile

你用了交換空間了嗎？

我想你現(xiàn)在已經(jīng)很好地理解了 Linux 中的交換文件概念?，F(xiàn)在，你可以根據(jù)需要輕松創(chuàng)建交換文件或調(diào)整它們的大小。

如果你對(duì)這個(gè)話題有什么要補(bǔ)充的或者有任何疑問(wèn)，請(qǐng)?jiān)谙旅媪粝略u(píng)論。