CentOS服务器内存不足，如何正确增加交换区swap文件？

在Linux系统中，交换区是虚拟内存实现的一部分，当物理内存（RAM）使用率过高时，系统会将部分不活跃的内存页移动到交换区，从而释放出物理内存给更需要的进程，对于运行内存密集型应用或物理内存较小的服务器来说，适当增加交换区可以有效防止系统因内存耗尽而变得不稳定或崩溃,本文将详细介绍在CentOS系统中如何通过创建交换文件来增加交换区。

检查当前交换区状态

在进行任何更改之前，首先需要了解当前系统的交换区配置,可以通过以下两个命令来查看：

free -h

该命令会以人类可读的格式（如GB、MB）显示系统的内存和交换区使用情况，关注 Swap 行,查看其总量和已用量。

swapon --show

如果系统当前没有配置交换区，此命令将不会有任何输出，如果存在，它会列出所有活跃的交换分区或交换文件的详细信息，如名称、类型、大小等。

创建交换文件

在CentOS中，最灵活和常用的方法是创建一个交换文件，而不是创建一个新的交换分区，我们将使用 fallocate 命令来快速创建一个指定大小的文件,要创建一个4GB大小的交换文件：

sudo fallocate -l 4G /swapfile

此命令会在根目录下创建一个名为 swapfile 的文件，大小为4GB。fallocate 的优点是它几乎瞬间就能完成,因为它只是分配空间而不实际写入数据。

fallocate 命令在你的系统上不可用或报错，可以使用更传统但稍慢的 dd 命令：

sudo dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1G count=4

这个命令会从 /dev/zero 读取数据，并写入 /swapfile，创建一个4GB的文件,过程可能需要一些时间。

设置文件权限

为了安全起见，交换文件应该只允许root用户读写，我们需要修改其权限,防止其他用户访问或修改它。

sudo chmod 600 /swapfile

执行后，可以使用 ls -lh /swapfile 查看权限，确认只有root用户拥有读写权限（-rw-------）。

格式化为交换区并启用

需要将这个文件格式化为交换区格式,然后启用它。

使用 mkswap 命令设置交换区：

sudo mkswap /swapfile

使用 swapon 命令立即启用该交换文件：

sudo swapon /swapfile
`
### 验证设置并永久挂载
再次运行 `free -h` 和 `swapon --show` 命令，你应该能看到交换区的大小已经变成了4GB，并且处于活跃状态。
这种设置是临时的，系统重启后会失效，为了使交换区在系统启动后自动挂载，需要将其信息添加到 `/etc/fstab` 文件中。
备份 `/etc/fstab` 文件是一个好习惯：
```bash
sudo cp /etc/fstab /etc/fstab.bak

将交换文件的挂载信息追加到文件末尾，可以使用 echo 命令或直接用文本编辑器（如 vi 或 nano）打开文件：

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

这行字段的含义分别是：设备文件名、挂载点、文件系统类型、挂载选项、是否备份、是否检测，对于交换文件,这些是标准配置。

调整Swappiness值

Swappiness 是一个内核参数，用于控制内核使用交换区的积极程度，其值范围是0到100，值越高，内核越倾向于将内存页移入交换区；值越低,内核则越倾向于保留在物理内存中。

默认值通常是 30，对于桌面系统，这可能合适，但对于服务器，我们通常希望减少对交换区的依赖，可以将其设置为一个较低的值，10。

查看当前值：

cat /proc/sys/vm/swappiness

临时修改：

sudo sysctl vm.swappiness=10

永久修改，需要编辑 /etc/sysctl.conf 文件,在文件末尾添加：

vm.swappiness=10

保存后,设置将在下次重启时生效。

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相关问答FAQs

Q1: 交换区应该设置多大？

A: 交换区的大小没有一个绝对的答案，它取决于你的物理内存大小和使用场景,以下是一个通用的参考建议：

物理内存 (RAM)	推荐交换区大小	启用休眠功能时的推荐大小
≤ 2GB	2倍RAM	3倍RAM
2GB – 8GB	等于RAM	2倍RAM
8GB – 64GB	至少4GB	5倍RAM
> 64GB	至少4GB	不建议休眠

对于大多数现代服务器，如果物理内存充足（如16GB以上）,设置4GB到8GB的交换区通常就足够作为应急缓冲了。

Q2: 使用交换文件和交换分区有什么区别？

A: 两者主要在灵活性、性能和管理上存在差异：

• 交换分区:
  • 优点: 传统上被认为性能稍好，因为它是一个独立的磁盘分区,没有文件系统的开销。
  • 缺点: 不够灵活，一旦分区创建，大小就难以调整，如果磁盘空间已全部分配,就无法再创建交换分区。
• 交换文件:
  • 优点: 非常灵活，可以随时创建、调整大小（通过创建新文件并替换旧文件）或删除，无需重新分区,管理起来更简单。
  • 缺点: 在非常旧的Linux内核或文件系统上，性能可能略低于交换分区，但在现代系统（如使用ext4/XFS文件系统和较新内核）上，性能差异微乎其微,几乎可以忽略不计。

在绝大多数情况下，尤其是在CentOS 7/8等现代系统上，推荐使用交换文件，因为它提供了无与伦比的灵活性,且性能损失可以忽略不计。