Linux swap 分区与内存管理优化

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绝大多数现代linux系统仍需swap,即使内存充足;桌面环境必须开启,容器宿主机建议设swappiness=1,纯数据库服务器可关闭但需调优overcommit参数。

Linux swap 分区与内存管理优化

swap 分区到底要不要开?

绝大多数现代 Linux 系统(尤其是桌面或云服务器)仍需 swap,哪怕你有 64GB 内存。内核的 oom_killer 在完全无 swap 时更激进,且某些内存分配路径(如 mmap(MAP_ANONYMOUS) + overcommit=2)会直接失败,不是“省点空间”,而是“拒绝服务”。

  • 桌面环境:必须开,否则 chrome 多标签 + ide + 视频播放容易触发 Killed process
  • 容器宿主机:建议开,但 swapiness 设为 1,避免容器内存被无差别换出
  • 纯数据库服务器(如 postgresql 专机):可关,但需确认 /proc/sys/vm/overcommit_memory2vm.overcommit_ratio 足够高

swapfile 比 swap 分区更灵活,但要注意这三点

swapfile 是主流选择,无需重分区,支持在线增删。但它不是“随便 dd 出来就能用”。

  • 文件必须位于支持 fallocate() 的文件系统上(ext4/xfs OK,btrfs 需 chattr +C 关闭 COW)
  • 不能放在 LVM 逻辑卷挂载点下(否则 swaponswapon: /swapfile: swapon failed: Invalid argument
  • fallocate -l 4G /swapfile 后必须 chmod 600 /swapfile && mkswap /swapfile && swapon /swapfile —— 少任何一步都会失败

swapiness=10 不是万能解,要看 workload 类型

vm.swappiness 控制内核倾向把匿名页()换出的激进程度,范围 0–100。设为 10 是常见折中,但真实效果取决于内存压力来源。

  • 大量缓存文件读写(如 web server + Static assets):降低到 1 更稳,避免 page cache 被误换出
  • Java 应用堆大且 GC 频繁:swappiness=0 反而可能引发 OOM,因 jvm 堆无法换出,只剩 anon pages 可动,此时应调高至 30 给内核更多腾挪余地
  • 值为 0 并不等于“禁用 swap”,只是推迟到内存真正耗尽前最后一刻才换出

zram 和 zswap 不是 swap 替代品,而是压缩层

它们不减少 swap 总量,而是把要写入 swap 的数据先压缩再存——zram 存 RAM,zswap 存传统 swap。两者都依赖 lzolz4 压缩算法,压缩率和 CPU 开销需权衡。

  • 小内存设备(≤4GB):zram 是首选,systemctl enable systemd-zram-generator 即可自动启用
  • 大内存 + 高 I/O 服务器:zswap 更合适,避免 zram 占用过多内存反向挤压应用
  • 启用后仍需保留至少 1GB 传统 swap,否则压缩失败时无 fallback,直接 OOM

swap 的核心逻辑没变:它不是“备用内存”,而是内核内存管理策略的必要出口。忽略它,等于让内核在内存紧张时少一条退路——那条退路有时慢,但从不缺席。

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