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  • Linux交换分区swap

    一.SWAP 说明

     

    1.1 SWAP 概述

    当系统的物理内存不够用的时候,就需要将物理内存中的一部分空间释放出来,以供当前运行的程序使用。那些被释放的空间可能来自一些很长时间没有什么操作的程序,这些被释放的空间被临时保存到Swap空间中,等到那些程序要运行时,再从Swap中恢复保存的数据到内存中。这样,系统总是在物理内存不够时,才进行Swap交换。

     

    这个是SWAP 交换分区的作用。 实际上,我们更关注的应该是SWAP分区的大小问题。 设置多大才是最优的。

     

    一般来说可以按照如下规则设置swap大小:

    4G以内的物理内存,SWAP 设置为内存的2倍。

    4-8G的物理内存,SWAP 等于内存大小。

    8-64G 的物理内存,SWAP 设置为8G。

    64-256G物理内存,SWAP 设置为16G。

     

    实际上,系统中交换分区的大小并不取决于物理内存的量,而是取决于系统中内存的负荷,所以在安装系统时要根据具体的业务来设置SWAP的值。

     

    1.2 系统在什么情况下才会使用SWAP?

     

    实际上,并不是等所有的物理内存都消耗完毕之后,才去使用swap的空间,什么时候使用是由swappiness 参数值控制。

     

    [root@rhce ~]# cat /proc/sys/vm/swappiness

    60

     

    该值默认值是60.

    swappiness=0的时候表示最大限度使用物理内存,然后才是 swap空间,

    swappiness=100的时候表示积极的使用swap分区,并且把内存上的数据及时的搬运到swap空间里面。

     

    现在服务器的内存动不动就是上百G,所以我们可以把这个参数值设置的低一些,让操作系统尽可能的使用物理内存,降低系统对swap的使用,从而提高系统的性能。

     

    1.3 如何修改swappiness参数?

     

    --临时性修改:

    [root@rhce ~]# sysctl vm.swappiness=10

    vm.swappiness = 10

    [root@rhce ~]# cat /proc/sys/vm/swappiness

    10

    这里我们的修改已经生效,但是如果我们重启了系统,又会变成60.

     

    --永久修改:

    在/etc/sysctl.conf 文件里添加如下参数:

    vm.swappiness=10

     

    或者:

    [root@rhce ~]# echo 'vm.swappiness=10' >>/etc/sysctl.conf

     

    保存,重启,就生效了。

     

    二.管理SWAP

     

    2.1 查看系统当前SWAP 空间大小

     

    [root@dave ~]# free -m

                total       used       free    shared    buffers     cached

    Mem:         1954       1923         31          0         21       1345

    -/+ buffers/cache:        555       1399

    Swap:        1999         21       1978

     

    2.2 释放SWAP 空间

     

    假设我们的系统出现了性能问题,我们通过vmstat命令看到有大量的swap,而我们的物理内存又很充足,那么我们可以手工把swap 空间释放出来。让进程去使用物理内存,从而提高性能。

     

    [root@dave ~]# vmstat 1 5

    procs -----------memory---------- ---swap-------io---- --system-- -----cpu-----

     r  b  swpd   free   buff cache   si   so   bi    bo   in  cs us sy id wa st

     0  0 22272  32620  22032 1378312    0   0    33    38   0   41 1  2 96  0  0

     0  0 22272  32612  22032 1378340    0   0     0     0 902 1627  0  5 95 0  0

     0  0 22272  32612  22032 1378340    0   0     0     0 905 1636  1  8 91 0  0

     0  0 22272  32612  22032 1378340    0   0     0    32 907 1616  0  6 94 0  0

     0  0 22272  32612  22032 1378340    0   0     0     0 924 1651  0  8 92 0  0

    [root@dave ~]#

     

    [root@dave ~]# free -m

                total       used       free    shared    buffers    cached

    Mem:         1954       1923         31          0         21       1345

    -/+ buffers/cache:        555       1399

    Swap:         1999         21       1978

    注意:free命令默认单位为k, -m 单位为M。 我们这里的swap使用了21M的空间。

     

    --查看当前swap 的使用

    [root@dave ~]# swapon -s

    Filename                                Type            Size    Used   Priority

    /dev/sda2                               partition       2047992 22272   -1

     

    [root@dave ~]# cat /proc/swaps

    Filename                                Type            Size    Used   Priority

    /dev/sda2                               partition       2047992 22272   -1

    [root@dave ~]#

     

    swapon –s 等于 cat/proc/swaps

     

    --关闭swap 交换分区:

    [root@dave ~]# swapoff/dev/sda2

    [root@dave ~]# swapon -s

    Filename                                Type            Size    Used   Priority

     

    --查看swap的使用情况:

    [root@dave ~]# free -m

                total       used       free    shared    buffers     cached

    Mem:         1954       1939         15          0         21       1343

    -/+ buffers/cache:        573       1381

    Swap:           0          0          0

     

    --启用swap分区:

    [root@dave ~]# swapon /dev/sda2

     

    --验证状态:

    [root@dave ~]# swapon -s

    Filename                                Type            Size    Used   Priority

    /dev/sda2                               partition       2047992 0       -1

     

    这里/dev/sda2是我们在安装操作系统时划分的磁盘分区。实际上,我们也可以使用文件来做为交换分区。具体后面会演示。

     

    我们上面写的是具体名称,也可是使用swapoff  -a进程,演示如下:

    [root@dave ~]# swapoff -a

    [root@dave ~]# swapon -s

    Filename                                Type            Size    Used   Priority

    [root@dave ~]# swapon -a

    [root@dave ~]# swapon -s

    Filename                                Type            Size    Used   Priority

    /dev/sda2                               partition       2047992 0       -1

    [root@dave ~]#

     

     

    我们查看/etc/fstab 文件,我们的swap 也配置到开启自动启动了。

    [root@dave ~]# cat /etc/fstab

     

    #

    # /etc/fstab

    # Created by anaconda on Wed Aug 15 00:09:26 2012

    #

    # Accessible filesystems, by reference, aremaintained under '/dev/disk'

    # See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8)and/or blkid(8) for more info

    #

    UUID=beea0820-3ac3-4551-9bf0-1b2a462d3ab4 /                       ext4    defaults        1 1

    UUID=e5ec9543-143f-4e3b-b8a7-4fa05b01836a/boot                   ext4    defaults        1 2

    UUID=b256c0bb-9000-456b-b9eb-18239b5df5ddswap                    swap    defaults        0 0

    tmpfs                   /dev/shm                tmpfs   defaults        0 0

    devpts                  /dev/pts                devpts  gid=5,mode=620  0 0

    sysfs                   /sys                    sysfs   defaults        0 0

    proc                    /proc                   proc    defaults        0 0

     

     

    简单的说:

    (1)ext分区是否启用由mount及umount控制。

    (2)swap分区是否启动,由swapon及swapoff控制。

     

    我们对swap 空间的释放,也是通过关闭swap分区,在启动swap 分区来实现的。

     

     

    2.3 使用文件来作为SWAP 交换分区

     

    我们这里使用文件添加一个交换区,具体操作如下:

     

    --在根目录下生成一个文件:swap-file,大小1G:

    [root@dave u01]# dd if=/dev/zero of=/swap-filebs=1M count=1024

    1024+0 records in

    1024+0 records out

    1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 5.91518 s, 182MB/s

    [root@dave u01]# cd /

    [root@dave /]# ls

    bin  cgroup  etc   lib   lost+found  misc  net proc  sbin     srv       sys  u01  usr

    boot dev     home  lib64 media       mnt   opt root  selinux  swap-file tmp  u02  var

    [root@dave /]#

     

    --将生成的文件格式化成交换分区:

    [root@dave /]# mkswap /swap-file

    mkswap: /swap-file: warning: don't erase bootbitssectors

            onwhole disk. Use -f to force.

    Setting up swapspace version 1, size = 1048572 KiB

    no label, UUID=653bbeb5-4abb-4295-b110-5847e073140d

    --这里没有分区的lable,只有一个UUID。

     

     

    --启动swap分区并查看状态:

    [root@dave /]# swapon /swap-file

    [root@dave /]# swapon -s

    Filename                                Type            Size    Used   Priority

    /dev/sda2                               partition       2047992 0       -1

    /swap-file                              file            1048568 0       -2

    这里我们就看到了2个swap。

     

    但是这个只对当前有效,如果想下次重启系统后还继续有效,需要将配置写入到/etc/fstab文件中。

     

    在/etc/fstab文件中添加如下内容:

    UUID=653bbeb5-4abb-4295-b110-5847e073140d swap                    swap    defaults        0 0

    或者:

    /swap-file swap                    swap    defaults        0 0

     

     

    2.4 使用磁盘添加swap

     

    先划分一个1G的磁盘分区出来:

    [root@rhce /]# fdisk /dev/sdb

    Device contains neither a valid DOS partitiontable, nor Sun, SGI or OSF disklabel

    Building a new DOS disklabel with disk identifier0x65edb587.

    Changes will remain in memory only, until youdecide to write them.

    After that, of course, the previous content won'tbe recoverable.

     

    Warning: invalid flag 0x0000 of partition table 4will be corrected by w(rite)

     

    WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It'sstrongly recommended to

            switch off the mode (command 'c') and change display units to

            sectors (command 'u').

     

    Command (m for help): n

    Command action

       e   extended

       p   primary partition (1-4)

    p

    Partition number (1-4): 1

    First cylinder (1-652, default 1):

    Using default value 1

    Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-652,default 652): +1G

     

    Command (m for help): w

    The partition table has been altered!

     

    Calling ioctl() to re-read partition table.

    Syncing disks.

    [root@rhce /]# fdisk -l

     

    Disk /dev/sda: 21.5 GB, 21474836480 bytes

    255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders

    Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

    Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512bytes

    I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

    Disk identifier: 0x000bcd24

     

       DeviceBoot      Start         End      Blocks  Id  System

    /dev/sda1  *           1         128    1024000   83  Linux

    Partition 1 does not end on cylinder boundary.

    /dev/sda2             128         511    3072000   82  Linux swap / Solaris

    Partition 2 does not end on cylinder boundary.

    /dev/sda3             511        2611   16874496   83  Linux

    Disk /dev/sdb: 5368 MB, 5368709120 bytes

    255 heads, 63 sectors/track, 652 cylinders

    Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

    Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512bytes

    I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

    Disk identifier: 0x65edb587

     

       DeviceBoot      Start         End      Blocks  Id  System

    /dev/sdb1               1         132    1060258+  83  Linux

     

    注意这里fdisk ID的编号。 这里显示的83,它代表这个分区是ext的分区,这个是不能用来做swap的。

     

    在fdisk 命令可以看到具体数据的含义:

    Command (m for help): l

     

     0  Empty           24 NEC DOS         81  Minix / old Lin bf  Solaris       

     1  FAT12           39 Plan 9          82  Linux swap / So c1  DRDOS/sec (FAT-

     2  XENIX root      3c PartitionMagic  83  Linux           c4 DRDOS/sec (FAT-

     3  XENIX usr       40 Venix 80286     84  OS/2 hidden C:  c6 DRDOS/sec (FAT-

     4  FAT16 <32M      41 PPC PReP Boot   85  Linux extended  c7 Syrinx        

     5  Extended        42 SFS             86  NTFS volume set da  Non-FS data   

     6  FAT16           4d QNX4.x          87  NTFS volume set db  CP/M / CTOS / .

     7  HPFS/NTFS       4e QNX4.x 2nd part 88  Linuxplaintext de  Dell Utility  

     8  AIX            4f  QNX4.x 3rd part 8e  Linux LVM       df BootIt        

     9  AIX bootable    50 OnTrack DM      93  Amoeba          e1 DOS access    

     a  OS/2 Boot Manag 51  OnTrack DM6 Aux 94  Amoeba BBT      e3 DOS R/O       

     b  W95 FAT32       52 CP/M            9f BSD/OS          e4  SpeedStor     

     c  W95 FAT32 (LBA) 53  OnTrack DM6 Aux a0  IBM Thinkpad hi eb  BeOS fs       

     e  W95 FAT16 (LBA) 54  OnTrackDM6      a5 FreeBSD         ee  GPT           

     f  W95 Ext'd (LBA) 55  EZ-Drive        a6 OpenBSD         ef  EFI (FAT-12/16/

    10  OPUS            56 Golden Bow      a7  NeXTSTEP        f0 Linux/PA-RISC b

    11  HiddenFAT12    5c  Priam Edisk     a8 Darwin UFS      f1  SpeedStor     

    12  Compaqdiagnost 61  SpeedStor       a9 NetBSD          f4  SpeedStor     

    14  HiddenFAT16 <3 63  GNU HURD or Sys ab  Darwin boot     f2 DOS secondary 

    16  HiddenFAT16    64  Novell Netware  af  HFS/ HFS+      fb  VMware VMFS   

    17  HiddenHPFS/NTF 65  Novell Netware  b7 BSDI fs         fc  VMware VMKCORE

    18  ASTSmartSleep  70  DiskSecure Mult b8  BSDI swap       fd Linux raid auto

    1b  HiddenW95 FAT3 75  PC/IX           bb Boot Wizard hid fe  LANstep       

    1c  HiddenW95 FAT3 80  Old Minix       be Solaris boot    ff  BBT           

    1e  HiddenW95 FAT1

     

    ext的分区ID号:0x83   

    swap的分区ID号:0x82

     

    --将/dev/sdb1分区改成swap 分区:

    [root@rhce ~]# fdisk /dev/sdb

     

    WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It'sstrongly recommended to

            switch off the mode (command 'c') and change display units to

            sectors (command 'u').

     

    Command (m for help): h

    h: unknown command

    Command action

       a   toggle a bootable flag

       b   edit bsd disklabel

       c   toggle the dos compatibility flag

       d   delete a partition

       l   list known partition types

       m   print this menu

       n   add a new partition

       o   create a new empty DOS partition table

       p   print the partition table

       q   quit without saving changes

       s   create a new empty Sun disklabel

      t   change a partition's system id

       u   change display/entry units

       v   verify the partition table

       w   write table to disk and exit

       x   extra functionality (experts only)

     

    Command (m for help): t

    Selected partition 1

    Hex code (type L to list codes): L

     

     0  Empty           24 NEC DOS         81  Minix / old Lin bf  Solaris       

     1  FAT12           39 Plan 9          82  Linux swap / So c1  DRDOS/sec (FAT-

     2  XENIX root      3c PartitionMagic  83  Linux           c4 DRDOS/sec (FAT-

     3  XENIX usr      40  Venix 80286     84 OS/2 hidden C:  c6  DRDOS/sec (FAT-

     4  FAT16 <32M      41 PPC PReP Boot   85  Linux extended  c7 Syrinx        

     5  Extended        42 SFS             86  NTFS volume set da  Non-FS data   

     6  FAT16           4d QNX4.x          87 NTFS volume set db  CP/M / CTOS /.

     7  HPFS/NTFS       4e QNX4.x 2nd part 88  Linuxplaintext de  Dell Utility  

     8  AIX             4f QNX4.x 3rd part 8e  Linux LVM       df BootIt        

     9  AIX bootable    50 OnTrack DM      93  Amoeba          e1 DOS access    

     a  OS/2 Boot Manag 51  OnTrack DM6 Aux 94  Amoeba BBT      e3 DOS R/O       

     b  W95 FAT32       52 CP/M            9f  BSD/OS          e4 SpeedStor     

     c  W95 FAT32 (LBA) 53  OnTrack DM6 Aux a0  IBM Thinkpad hi eb  BeOS fs       

     e  W95 FAT16 (LBA) 54  OnTrackDM6      a5 FreeBSD         ee  GPT           

     f  W95 Ext'd (LBA) 55  EZ-Drive        a6 OpenBSD         ef  EFI (FAT-12/16/

    10  OPUS            56 Golden Bow      a7  NeXTSTEP        f0 Linux/PA-RISC b

    11  HiddenFAT12    5c  Priam Edisk     a8 Darwin UFS      f1  SpeedStor     

    12  Compaqdiagnost 61  SpeedStor       a9 NetBSD          f4  SpeedStor     

    14  HiddenFAT16 <3 63  GNU HURD or Sys ab  Darwin boot     f2 DOS secondary 

    16  HiddenFAT16    64  Novell Netware  af  HFS/ HFS+      fb  VMware VMFS   

    17  HiddenHPFS/NTF 65  Novell Netware  b7 BSDI fs         fc  VMware VMKCORE

    18  ASTSmartSleep  70  DiskSecure Mult b8  BSDI swap       fd Linux raid auto

    1b  HiddenW95 FAT3 75  PC/IX           bb Boot Wizard hid fe  LANstep       

    1c  HiddenW95 FAT3 80  Old Minix       be Solaris boot    ff  BBT           

    1e  HiddenW95 FAT1

    Hex code (type L to list codes):82

    Changed system type of partition1 to 82 (Linux swap / Solaris)

    --注意这里更改磁盘分区的ID类型,如果不更在,在系统重启时会根据ID来判断磁盘的类型,那样在使用时就会出现错误。

     

    Command (m for help): w

    The partition table has been altered!

     

    Calling ioctl() to re-read partition table.

     

    WARNING: Re-reading the partition table failed witherror 16: Device or resource busy.

    The kernel still uses the old table. The new tablewill be used at

    the next reboot or after you run partprobe(8) orkpartx(8)

    Syncing disks.

    [root@rhce ~]#

     

     

    --格式化swap分区:

    [root@rhce /]# mkswap /dev/sdb1

    Setting up swapspace version 1, size = 1060252 KiB

    no label, UUID= bc913e6b-209a-49a7-b561-9b8c57294681

     

    [root@rhce /]# mkswap –L swap-disk/dev/sdc1

     

    一个设置了Lable,一个没设置。我们在添加/etc/fstab时,可是用LABLE名称,或者使用UUID来配置。 具体如上。

     


    Disk /dev/sdb: 5368 MB, 5368709120 bytes

    255 heads, 63 sectors/track, 652 cylinders

    Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

    Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512bytes

    I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

    Disk identifier: 0x65edb587

     

       DeviceBoot      Start         End      Blocks  Id  System

    /dev/sdb1               1         132    1060258+  82  Linux swap / Solaris

     

     

    Disk /dev/sdc: 5368 MB, 5368709120 bytes

    181 heads, 40 sectors/track, 1448 cylinders

    Units = cylinders of 7240 * 512 = 3706880 bytes

    Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512bytes

    I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

    Disk identifier: 0x00000000

     

       DeviceBoot      Start         End      Blocks  Id  System

    /dev/sdc1               1         291    1053400   82  Linux swap / Solaris

     

    注意: 使用blkid 查看类型已经变成了swap:

    [root@rhce ~]# blkid

    /dev/sda1: UUID="935f7fb2-2ef4-486f-ae4e-265eaf9f580f"TYPE="ext4"

    /dev/sda2:UUID="43343402-9188-4cdc-9c79-0e36ab737517" TYPE="swap"

    /dev/sda3:UUID="7e49fb2c-6fd8-461a-95d9-65d1f3994160" TYPE="ext4"

    /dev/sdb1:UUID="bc913e6b-209a-49a7-b561-9b8c57294681" TYPE="swap"

    /dev/sdc1:LABEL="swap-disk"UUID="799b4379-ca59-4508-ad04-2d18847b3fd9" TYPE="swap"

    [root@rhce ~]#

     

    这里的类型已经改变,我们可以尝试手工的启动swap:

    [root@rhce ~]# swapon /dev/sdc1

    [root@rhce ~]# swapon -s

    Filename                                Type            Size    Used   Priority

    /dev/sda2                               partition       3071992 0       -1

    /dev/sdb1                               partition       1060248 0       -2

    /dev/sdc1                               partition       1053392 0       -3

     

    这里可以直接启用swap。

     

     

    我们这里把/dev/dbb1和/dev/sdc1都添加/etc/fstab 文件,在重启一下看看。 添加内容如下:

    UUID=bc913e6b-209a-49a7-b561-9b8c57294681 swap                    swap    defaults        0 0

    LABEL=swap-disk        swap    swap    defaults        0 0

     

    重启系统后查看:

    [root@rhce ~]# swapon -s

    Filename                                Type            Size    Used   Priority

    /dev/sda2                               partition       3071992 0       -1

    /dev/sdb1                               partition       1060248 0       -2

    /dev/sdc1                               partition       1053392 0       -3

     

    --对/dev/sdb1 进行测试

    [root@rhce ~]# swapoff /dev/sdb1

    [root@rhce ~]# swapon -s

    Filename                                Type            Size    Used   Priority

    /dev/sda2                               partition       3071992 0       -1

    [root@rhce ~]# swapon /dev/sdb1

    [root@rhce ~]# swapon -s

    Filename                                Type            Size    Used   Priority

    /dev/sda2                               partition       3071992 0       -1

    /dev/sdb1                               partition       1060248 0       -2

     

     

     

    2.5 SWAP 分区的删除

     

        Swapoff 文件之后,删除掉对应的空间,在从/etc/fstab删除对应的记录即可。

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