Файл подкачки linux ubuntu

SWAP – один из механизмов виртуальной памяти, при котором отдельные фрагменты памяти (обычно неактивные) перемещаются из ОЗУ во вторичное хранилище (отдельный раздел или файл), освобождая ОЗУ для загрузки других активных фрагментов памяти.

Более подробно о механизме своппинга можно прочитать в Википедии.

Дополнительно SWAP используется при организации режима сна (hibernation или suspend to disk). При этом в SWAP сохраняется образ оперативной памяти.

Размещение

SWAP может быть размещен на разделе диска, в файле или в RAM. Исторически в Linux SWAP размещался на разделе, но в современных дистрибутивах производительность SWAP-файла не уступает SWAP-разделу. Однако стандартный установщик Ubuntu (до версии 17.04) не умеет создавать SWAP-файл при установке и выдает предупреждение, если SWAP-раздел не определен при разметке диска. Начиная с версии 17.04, Ubuntu предлагает по умолчанию создавать SWAP в файле (объем определяется как 5% от свободного на диске места, но не более 2 Гб). Использование SWAP-файла имеет некоторые преимущества: он не занимает отдельный раздел, его легко создать, изменить его размер или удалить.

Дополнительно при выборе размещения SWAP нужно учитывать, что не все файловые системы позволяют использовать прямую адресацию блоков SWAP-файла. Так, к примеру, нельзя использовать SWAP в файле на разделе с файловой системой btrfs(по состоянию на середину 2017).

Безопасность

При работе с секретными/зашифрованными данными часть этих данных в процессе работы либо при гибернации может оказаться в SWAP в расшифрованном виде. В таких случаях рекомендуется шифровать не только данные, но и сам SWAP. Однако нужно учитывать, что у режима сна при шифровании SWAP могут возникнуть сложности.

Размер

В Интернете можно найти множество рекомендаций по определению размера SWAP, однако универсального ответа не существует.

При определении размера SWAP следует учесть следующие аспекты:

В зависимости от ответов на эти вопросы рекомендации по размеру SWAP будут значительно различаться.

Для машин с незначительным объемом памяти (меньше 2 Гб) рекомендуется создавать SWAP размером от 1,5 до 2-х размеров оперативной памяти. И стоит попробовать изменять vm.swappiness, но лучше поискать возможность увеличить объем оперативной памяти.
Для машин с объемом памяти 3-4 Гб нужно решить, будет ли использоваться suspend to disk. Если да, то нужно создавать SWAP размером на 10-15% больше размера оперативной памяти. Если же suspend to disk использоваться не будет, то можно создать SWAP небольшого размера (размером от половины до 1 объема оперативной памяти). Можно не создавать SWAP при установке системы, а при необходимости добавить его позже как файл.
На компьютерах с объемами оперативной памяти более 6Gb имеет смысл создать SWAP размером в половину от объема оперативной памяти. При этом, если вы хотите использовать гибернацию, следует оценить загрузку оперативной памяти в процессе работы и задать величину SWAP, исходя из этого. К примеру, если объем оперативной памяти составляет 16 ГБ, а рабочая загрузка не превышает в среднем 5-6 ГБ, величины SWAP-раздела в 8 ГБ вам хватит для гибернации. При таком подходе следует помнить, что при использовании ресурсоёмких программ (рендеринг изображения, компиляция огромных проектов и т.п.) оперативная память может заполняться полностью, а SWAP — использоваться в качестве подкачки. В таких ситуациях размер SWAP нужно выбирать индивидуально.

При работе с секретными (зашифрованными) данными стоит либо шифровать SWAP, либо рассмотреть вариант с отказом от SWAP вовсе (зависит от размера оперативной памяти). Стоит также рассмотреть вариант с шифрованием всего диска.

Создание SWAP на разделе диска

Разобравшись с требованиями к SWAP, можно приступить к его созданию или изменению.
Ядро Linux может работать с несколькими частями SWAP. Поэтому если вы решили, что созданного при установке системы SWAP-раздела недостаточно, то стоит создать дополнительный SWAP (выделить место под раздел или файл). Однако нужно учитывать, что для гибернации нужен непрерывный блок SWAP, который должен иметь размер больший, чем оперативная память.
К примеру, у нас есть раздел /dev/sdc2 (ваше имя раздела может отличаться). Создадим на нем необходимую структуру данных для работы SWAP:

Подключим раздел как SWAP:

Проверить результат можно, посмотрев на вывод команды

Сделаем автомонтирование SWAP-раздела при запуске системы. Узнаем UUID раздела:

Теперь пропишем строку в /etc/fstab

SWAP с динамически изменяемым размером

Если вы не хотите думать об объеме SWAP, имеет смысл воспользоваться утилитой swapspace (динамический менеджер подкачки). Эта утилита работает в фоновом режиме и динамически управляет подкачкой. При необходимости swapspace автоматически создаёт дополнительные файлы подкачки требуемого размера. Неиспользуемые файлы подкачки удаляются и не занимают место.
Однако, если вы работаете с секретными документами, не забудьте указать swapspace создавать SWAP-файлы на зашифрованном диске или внутри шифрованного контейнера 1) .

Hibernate (suspend to disk, гибернация)

О настройке режима гибернации можно прочитать здесь.

Параметр vm.swappiness

Основной параметр, влияющий на работу системы со swap, — это vm.swappiness. Очень приблизительно этот параметр можно определить так: он задает процент свободной оперативной памяти, при котором начинается использование подкачки. Более точное определение смысла этой переменной можно уяснить из описания которое было дано в рассылке kernel.org — статья на английском.
Без особой необходимости трогать его не рекомендуется.

Скорректировать значение, применяемое при загрузке системы, можно, указав в файле /etc/sysctl.conf значение vm.swappiness. Пример:

Мгновенно применить эту настройку можно с помощью следующей команды:

Актуальное значение, используемое ядром в настоящее время, можно просмотреть или изменить в /proc/sys/vm/swappiness.

Изменения в /proc/sys/vm/swappiness будут сброшены при следующей перезагрузке.

Значение vm.swappiness по умолчанию — 60.

Какое значение выбрать?

Маленькое значение vm.swappiness (минимальное значение: 0) будет заставлять ядро использовать больше оперативной памяти под память процессов (в ущерб буферам и кэшам), тогда как большое значение (максимальное значение: 100) будет выделять больше памяти под кэши и буфера (в ущерб памяти для процессов).

Нужно понимать: ни одно значение vm.swappiness не увеличит волшебным образом производительность компьютера многократно. Урезаете кеши — понижаете отзывчивость системы при работе с файлами, урезаете память процессов — снижаете отзывчивость системы при переключении задач.

Нужное вам значение, скорее всего, стоит подбирать экспериментально.

Источник

Инструкции

27 сентября 2021

Командная строка Linux: краткий курс для начинающих

27 сентября 2021

Перенаправление ввода/вывода в Linux

27 сентября 2021

Работа с файлами и каталогами в Linux

26 сентября 2021

Как сгенерировать SSH-ключ для доступа на сервер

23 сентября 2021

Как установить и настроить веб-сервер Apache

23 сентября 2021

Руководство по написанию скриптов в Linux Bash

21 сентября 2021

Введение в Git: настройка и основные команды

21 сентября 2021

Как установить MySQL на Windows

21 сентября 2021

Как установить и использовать MySQL Workbench

20 сентября 2021

Создание нового пользователя и настройка прав в MySQL

Полностью изолированные физические серверы любой конфигурации с облачной готовностью

Виртуальные машины с моментальным масштабированием и поддержкой Infrastructure-as-code

В дата-центрах TIER III Москвы, Санкт‑Петербурга и ЛО

Инфраструктура на базе VMware для бизнес-критичных задач любой сложности

Готовые к работе управляемые базы данных PostgreSQL и MySQL™

Полностью готовый к работе кластер Kubernetes для управления контейнерами

Масштабируемое хранилище данных с гибким ценообразованием, поддержкой FTP и S3 API

Запуск кода по запросу или событию без создания и обслуживания сервера

Источник

Как добавить пространство подкачки на Ubuntu 18.04

Published on January 7, 2020

Предыдущая версия данного обучающего руководства была написана Джастином Эллингвудом

Введение

Один из наиболее простых способов предотвратить ошибки нехватки памяти в приложениях — добавить пространство подкачки на сервер. В этом руководстве мы расскажем, как добавить файл подкачки на сервер Ubuntu 18.04.

Предупреждение: Хотя подкачка в целом рекомендуется для систем с использованием традиционных жестких дисков, ее использование с SSD-накопителями может со временем вызывать ухудшение аппаратного обеспечения. В связи с этим мы не рекомендуем использовать подкачку с DigitalOcean или с любым другим провайдером, использующим SSD-накопители. Использование подкачки может повлиять на надежность соответствующего аппаратного обеспечения у вас и ваших соседей. Настоящее руководство предоставляет справочные данные для пользователей, у которых в других местах имеются системы вращающихся дисков.

Если вам нужно повысить производительность сервера на DigitalOcean, рекомендуем обновить Droplet. Это приведет к лучшим результатам в целом и снизит вероятность создания проблем с аппаратным обеспечением, способных повлиять на ваши работы.

Что такое подкачка?

Область подкачки — раздел на жестком диске, отведенный для того, чтобы операционная система могла временно хранить данные, которые она больше не может удерживать в оперативной памяти. По сути, она дает возможность увеличить количество информации, которую сервер может сохранить в рабочей «памяти», с некоторыми оговорками. Область подкачки на жестком диске будет использоваться в основном тогда, когда в оперативной памяти больше нет достаточного места хранения данных для приложений.

Чтение и запись информации с диска намного медленнее, чем из оперативной памяти. Операционная система будет по-прежнему предпочитать работать с данными приложений в памяти, а подкачку использовать для более старых данных. Как правило, полезно перестраховываться и иметь область подкачки в качестве резерва на случай нехватки оперативной памяти, чтобы исключить ошибки памяти в системах без SSD.

Шаг 1 — Проверка информации о подкачке в системе

Сначала мы можем посмотреть, есть ли уже в системе область подкачки. Можно иметь несколько файлов или разделов подкачки, но обычно одного достаточно.

Можно узнать, сконфигурирована ли в системе подкачка, введя:

Если после этой команды ничего не появляется, в системе сейчас нет области подкачки.

Можно убедиться в отсутствии активной подкачки при помощи утилиты free :

В строке Swap видно, что в системе отсутствует активная подкачка.

Шаг 2 — Проверка свободного пространства в разделе жесткого диска

Перед созданием файла подкачки проверим текущее состояние диска, чтобы убедиться, что у нас достаточно места. Вводим:

В данном случае устройство с / в столбце Mounted on — наш диск. В данном примере у нас достаточно места (использовано только 1,4 Гбайт). Ваше использование, вероятно, будет другим.

Хотя существует много мнений относительно правильного размера области подкачки, на самом деле он зависит от ваших личных предпочтений и требований приложений. Обычно можно начать с объема, равного объему оперативной памяти в системе, или в два раза большего. Еще одно полезное общее правило — любое превышение 4 Гбайт для области подкачки, скорее всего, не нужно, если вы используете ее только для резервирования оперативной памяти.

Шаг 3 — Создание файла подкачки

Теперь, когда известно свободное место на жестком диске, можно создать файл подкачки в нашей файловой системе. Поместим файл под названием swapfile с необходимым для подкачки размером в корневую (/) директорию.

Лучше всего создавать файл подкачки при помощи программы fallocate . Эта команда мгновенно создает файл указанного размера.

Поскольку на сервере в нашем случае 1 Гбайт оперативной памяти, в этом руководстве создадим файл размером 1 Гбайт. Скорректируйте с учетом необходимости на вашем сервере:

Чтобы проверить правильность выделенного объема памяти, введите:

Файл создан с правильным выделенным объемом памяти.

Шаг 4 — Активация файла подкачки

Теперь, когда у нас есть файл правильного размера, нам нужно превратить его в пространство подкачки.

Сначала нужно изменить права доступа к файлу, чтобы только пользователи с правами root могли читать его содержимое. Это предотвращает доступ обычных пользователей к файлу — такой доступ может существенно влиять на безопасность.

Чтобы передать все права доступа пользователям root, введите:

Проверьте изменение прав доступа, введя следующее:

Теперь только у пользователя root отмечены флажки чтения и записи.

Теперь можем отметить файл как пространство подкачки, введя следующее:

После этого можем активировать файл подкачки, чтобы система начала использовать его:

Убедитесь, что пространство подкачки активировано, введя следующее:

Чтобы подтвердить наши выводы, можем снова проверить ответ утилиты free :

Подкачка успешно настроена, и операционная система начнет использовать ее по мере необходимости.

Шаг 5 — Сделать файл подкачки постоянным

В результате внесенных нами изменений файл подкачки активирован для текущей сессии. После перезагрузки сервер не сохранит настройки подкачки автоматически. Мы можем изменить это, добавив файл подкачки к файлу /etc/fstab .

Сделайте резервную копию файла /etc/fstab на случай если что-то пойдет не так:

Добавьте информацию о файле подкачки в конец файла /etc/fstab , введя следующее:

Далее рассмотрим некоторые настройки, которые мы сможем обновить, чтобы настроить пространство подкачки.

Шаг 6 — Изменение настроек подкачки

Существует несколько настраиваемых опций, влияющих на производительность системы при работе с пространством подкачки.

Настройка параметра Swappiness

Параметр swappiness определяет, как часто система выгружает данные из оперативной памяти в пространство подкачки. Его значение выражается числом от 0 до 100 процентов.

При значениях, близких к нулю, ядро не будет выгружать данные на диск, если в этом нет абсолютной необходимости. Взаимодействие с файлом подкачки требует гораздо больше времени, чем взаимодействие с оперативной памятью, и может вызывать значительное снижение производительности. Если система не зависит от подкачки, то, как правило, ее производительность повышается.

При значениях, близких к 100, система будет пытаться выгрузить больше данных на подкачку, чтобы разгрузить оперативную память. В зависимости от профиля памяти приложений и от тех задач, которые ставятся перед сервером, в некоторых случаях это плюс.

Можем увидеть текущее значение фактора swappiness, введя следующее:

Для настольного компьютера неплохое значение swappiness — 60. Для сервера, возможно, вы захотите приблизить его к 0.

Можно задать другое значение swappiness при помощи команды sysctl .

Например, чтобы установить значение swappiness 10, можно ввести следующее:

Эта настройка будет сохраняться до следующей перезагрузки. Можно автоматически задать это значение при перезагрузке, добавив строку в файл /etc/sysctl.conf :

Внизу можно ввести следующее:

Сохраните файл и закройте его после завершения.

Изменение настроек нагрузки кэш-памяти

Еще одно связанное значение, которое вы, возможно, захотите изменить — vfs_cache_pressure . Эта настройка определяет, насколько система будет кэшировать данные inode и dentry по сравнению с другими данными.

По сути, это данные доступа к файловой системе. Как правило, искать их довольно сложно, а запрашиваются они часто, так что кэш-память в этом случае весьма полезна. Чтобы узнать текущее значение этого параметра, можно еще раз запросить файловую систему proc :

Согласно текущим настройкам, система удаляет данные инодов из кэша слишком быстро. Можно задать более консервативное значение — например, 50 — введя следующее:

Опять-таки, это значение действительно только для текущей сессии. Чтобы сделать его постоянным, нужно (как и в случае со swappiness) изменить файл конфигурации:

Внизу добавьте строку с новым значением:

Сохраните и закройте файл после завершения.

Заключение

Следуя настоящему руководству, можно использовать оперативную память более эффективно, предотвращая исключения нехватки памяти. Пространство подкачки может быть весьма полезным для предотвращения некоторых распространенных проблем.

Когда возникают ошибки нехватки памяти или когда система не может запустить нужные приложения, наилучшее решение — оптимизировать конфигурации приложений или обновить сервер.

Источник