如何在 Ubuntu 中创建、删除和调整 SWAP 空间

当 Linux 系统消耗完物理内存时，非活动页面会被移动到 SWAP 空间。SWAP 空间可以采用专用的 SWAP 分区或以 SWAP 文件的形式存在。然而，在大多数情况下，在虚拟机中运行 Ubuntu 系统时，并不会自动创建 SWAP 空间。

本文系统极客就为大家介绍，如何在 Ubuntu 中创建、删除和调整 SWAP 空间。

Linux 中的 SWAP 空间

计算机的物理内存（RAM）被 Linux 内核划分为称为「页面」的块，将「页面」复制到预配置的次要存储设备（通常是 HDD 或 SSD）的动作就称为「交换」。预配置的专用空间称为「 SWAP 空间」，物理内存（RAM）和 SWAP 空间的总量称为虚拟内存。

是否有必要进行交换

进行交换有几个原因：

• 当内存需求超过可用物理内存时，交换不太重要的「页面」可以释放更多内存。
• 在程序启动期间，大部分「页面」可能很少被使用。交换这些「页面」可以为其他应用程序释放更多内存。
• 如果没有分配 SWAP 空间，当 RAM 完全被占用时，可能导致系统崩溃，特别是只有小 RAM 空间的系统。

但是使用 SWAP 也存在一些缺点：

• 与 RAM 相比，次要存储设备（如 HDD、SSD 等）的速度通常比较慢。以速度对比来看，RAM 的访问速度以纳秒为单位，而磁盘的访问速度以毫秒为单位。
• 由于读写速度的差异，交换过程会比较缓慢。当进行大量交换时，最终会导致系统变慢。

SWAP 空间的类型

在 Linux 中，通常会遇到两种类型的 SWAP 空间：

• 专用的 SWAP 分区：该分区只能用于交换，不能存储其他文件。
• SWAP 文件：这些文件可以放置在文件系统的任何位置。

根据可用的 RAM 大小，SWAP 空间的大小可以不同。

Ubuntu 中的 SWAP 文件

Ubuntu 通常使用专用的 SWAP 分区进行交换。在大多数情况下，SWAP 分区会在安装过程中自动创建，但也可以根据需要自由创建和调整 SWAP 文件。

查看 SWAP 空间

在开始创建之前，请先使用以下命令检查您的 Ubuntu 系统是否已启用 SWAP 空间：

sudo swapon --show

该列表会包含所有的 SWAP 空间，包括 SWAP 分区和 SWAP 文件。如果输出为空，则表示当前系统尚未启用 SWAP 空间。

创建 SWAP 文件

与 SWAP 分区相比，SWAP 文件具有一个重要的优势，即文件大小可以轻松调整，而无需触及磁盘分区来更改交换空间的大小。

在本节中，我们将创建一个新的 SWAP 文件，并将其添加到当前的交换池中。

1在「终端」中使用以下命令创建一个空白文件：

sudo dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=2048

• 文件大小计算为 1M X 2048 = 2G，要创建不同大小的文件，请更改相应的count参数值。
• /dev/zero是 Linux 系统中的一个特殊块设备，在每次读取时输出零字节。
• 可以使用其他工具（例如 fallocate）来创建文件，但在某些情况下，可能会引起问题。更详细的讨论可以在这篇 AskUbuntu 帖子中找到。

2使用以下命令设置正确的文件权限：

sudo chmod 600 /swapfile

3使用使用mkswap实用程序将文件格式化为 SWAP 空间：

sudo mkswap /swapfile

4使用以下命令激活 swap 文件并将其添加到交换池中：

sudo swapon /swapfile

5要让创建好的 SWAP 空间永久生效，需要将 swapfile 路径内容写入到/etc/fstab文件当中：

/swapfile swap swap defaults 0 0

6使用swapon或free命令验证 SWAP 文件是否处于活动状态，如下所示：

sudo swapon --show
##或者
sudo free -h

调整 Swappiness 值

Swappiness 是 Linux 内核的一个属性，用于定义 Linux 系统使用 SWAP 空间的频率。swappiness值的范围是0 到100，较低的值会尽量减少内核对 SWAP 空间的使用，而较高的值会使 Linux 内核更积极地使用 SWAP 空间。

Ubuntu 系统的默认 Swappiness 值为60，您可以使用以下命令进行查看：

cat /proc/sys/vm/swappiness

值为60对于 Ubuntu Desktop 来说还可以，但对于 Ubuntu Server来说，SWAP 的使用频率就比较高了，所以您可能需要将值设置得较低一些。例如，要将swappiness值设置为40，请执行以下命令：

sudo sysctl vm.swappiness=40

如果要让设置在系统重启后依然有效，需要在/etc/sysctl.conf文件中添加以下内容：

vm.swappiness=40

最佳的 swappiness 值取决于 Ubuntu 系统的工作负载和内存使用方式，您应该逐渐调整这个参数，以找到最佳取值。

删除 SWAP 文件

要停用并删除 SWAP 文件，请按照下列步骤操作：

1在「终端」中运行以下命令停用 SWAP 文件：

sudo swapoff -v /swapfile

2在/etc/fstab文件中删除 swap 相关的行。

3最后执行以下命令删除 swapfile 文件：

sudo rm /swapfile

调整 SWAP 空间大小

根据 SWAP 空间的类型（分区或文件），调整大小的过程可能会有所不同。

调整 SWAP 分区大小

如果分区后面有未分配的空间，才能扩展分区大小。否则，唯一的调整选项是缩小分区大小。这也同样适用于 SWAP 分区。

如果您使用的是 GNOME 桌面环境，「磁盘」应用程序可以提供相关信息。

或者，可以使用 GParted 来进行可视化。

如您所见，在这个系统中，交换分区直接紧邻根分区。这样就没有空间来扩展 SWAP 分区了。

调整 SWAP 文件大小

1要操作 SWAP 文件，请运行以下命令将其从交换池中移除：

sudo swapoff /swapfile

2重新运行dd命令来增加文件的大小：

sudo dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1G count=2 oflag=append conv=notrunc

3在这里，我们将交换文件增加到 2GB。接下来，使用以下命令将文件重新格式化为交换空间：

sudo mkswap /swapfile

4将其作为交换文件启用：

sudo swapon /swapfile

本文我们详细讨论了在 Ubuntu 中管理 SWAP 空间的示例，探讨了不同类型的 SWAP 空间，并学习了如何调整 SWAP 分区大小以及如何使用 SWAP 文件（创建、删除和调整大小）。