Оперативная память имеет очень важное значение для нормальной работы компьютера. В ней размещаются все программы и их данные во время работоспособности устройства. Когда память переполняется, программы могут выдавать различные ошибки или даже прекращать работу. Время отклика системы увеличивается настолько, что работать с ней становиться невозможным.

Самый простой способ увеличить количество оперативной памяти и защитить систему от переполнения памяти, это добавить раздел swap в Ubuntu. В этой статье будет рассмотрено как выполняется настройка swap в Ubuntu 20.04. Будет рассмотрен вариант с добавлением swap как на время работы устройства, так и на постоянное использование.

Обратите внимание

Хотя использование раздела подкачки на жестком диске HDD это привычное явление, применение такого метода для SSD может вызвать проблемы. SSD имеет ограниченное количество перезаписей одного сектора, а область swap постоянно перезаписывается, это очень сильно снизит срок службы вашего диска. Поэтому использование swap пространства на SSD строго не рекомендуется.

Что такое Swap?

Swap (так же известна как пространство подкачки) - это область на жестком диске, которая используется для временного хранения данных из оперативной памяти, для которых там больше нет места. Это позволяет увеличить объем информации, которую система может хранить в рабочей памяти. Пространство подкачки используется только тогда, когда память уже полностью занята, и туда будут помещаться только данные, которые давно использовались.

Работа с информацией будет выполняться намного медленнее, чем в оперативной памяти, но операционная система будет продолжать работать и использовать swap только для старых данных. В целом, это может быть отличной защитой от переполнения оперативной памяти. Пространство подкачки можно настроить двумя способами, добавив раздел подкачки для Ubuntu на диске или создать файл подкачки.

Проверка Swap

Перед тем как перейти к настройке необходимо проверить не подключены ли разделы подкачки к системе. Для этого необходимо выполнить команду:

swapon --show

Если команда вернет строчку с названием swapfile, это означает что swap в системе уже присутствует:

Если ничего не будет выведено, значит в системе swap не настроен:

Также можно убедиться, что swap активирован или не активирован в системе с помощью утилиты free которая помимо отображения объёма оперативной памяти также отображает информацию об разделе swap:

free -h

Строка со swap отображает значение 2,0 GB. Это означает что swap включен и будет использоваться 2 ГБ жёсткого диска, когда память будет переполнена:

Если значения в разделе swap отображаются по нулям это значит, что раздел swap не подключен:

Настройка файла подкачки в Ubuntu 20.04

На серверах часто используется файл подкачки, такой способ применяется, потому что не всегда есть возможность менять разметку диска для выделения раздела swap.

1. Проверка места на диске

Необходимо убедится, что на жёстком диске есть достаточно свободного места. Самый простой способ узнать количество свободного места в терминале – воспользоваться утилитой df:

df -h

В данном случае есть достаточно места для размещения и увеличения пространства подкачки. Размер swap в Ubuntu 20.04 зависит от потребностей. Обычно рекомендуют использовать объем в два раза больше, чем реальный размер оперативной памяти. Но как правило больше 4 Гб использовать не нужно. Если планируется использовать гибернацию на персональном компьютере, то нужно использовать объем, равный объему ОЗУ.

2. Создание файла подкачки

Самый быстрый способ создать swap файл в Ubuntu 20.04 – это использовать утилиту fallocate, она создает файл нужного размера мгновенно. Поскольку в качестве примера используется машина с 8 Гб оперативной памяти, необходимо добавить раздел подкачки на 3 Гб. Для этого необходимо выполнить команду:

sudo fallocate -l 3G /swapfile

Далее, необходимо убедиться действительно ли зарезервировано нужное количество памяти. Для проверки необходимо выполнить команду:

ls -lh /swapfile

Активация swap

Когда файл готов, необходимо превратить его в файл swap. Сначала нужно заблокировать доступ к нему всем кроме суперпользователя. Для этого необходимо выполнить:

sudo chmod 600 /swapfile

Теперь только пользователь root может читать и изменить данный файл:

ls -lh /swapfile

Далее необходимо создать файловую систему swap командой:

sudo mkswap /swapfile

Когда файл будет размещен и промаркирован необходимо включить файл подкачки чтобы начать его использовать:

sudo swapon /swapfile

После этого можно убедиться, что swap включен, выполнив команду:

swapon --show

Так же наличие swap можно проверить при помощи утилиты free, выполнив команду:

free -h

Файл подкачки был успешно создан и активирован. Теперь памяти доступно больше и система не зависнет при нехватке оперативной памяти. Но данный способ будет работать только до перезагрузки устройства.

Постоянный файл подкачки

Как уже было сказано ранее, данный swap будет работать только до перезагрузки сервера или компьютера. Чтобы настройка swap в Ubuntu 20.04 сохранялась после перезагрузки нужно отредактировать файл /etc/fstab. Можно вручную добавить строку в файл, но также можно использовать следующую команду:

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

Настройка раздела подкачки в Ubuntu 20.04

Настройка swap в Ubuntu 20.04 в виде раздела аналогична тем же методам, которые применяются для создания swap в виде файла, отличие только в том, что вместо файла используется раздел. Предположим, необходимо использовать раздел /dev/sda2. Сначала необходимо создать swap из обычного раздела:

sudo mkswap /dev/sda2

Далее активировать раздел подкачки:

sudo swapon /dev/sda2

И проверить все ли прошло правильно:

swapon --show

Если да, то в списке подключенных разделов отобразится нужный. Последним шагом остаётся добавить строку в /etc/fstab для автоматической активации после перезагрузки:

echo '/dev/sda2 none swap sw 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab

Дополнительные настройки

Можно контролировать интенсивность использования пространства подкачки в Ubuntu 20.04 с помощью параметра ядра swappiness:

cat /proc/sys/vm/swappiness

По умолчанию установлено значение 60. Если это значение ближе к 100, система будет пытаться поместить в подкачку больше данных и сберечь память, при значениях близких к нулю, ядро не переносит данные на диск, если в этом нет крайней необходимости. Этот вариант может сделать систему быстрее, особенно актуально для домашних компьютеров.

Чтобы установить значение 10 необходимо выполнить команду:

sudo sysctl vm.swappiness=10

А для сохранения этой настройки после перезагрузки:

sudo sysctl -w vm.swappiness=10

Другой параметр, который влияет на количество используемой памяти -vfs_cache_pressure. Он указывает системе какое время нужно хранить открытые файлы в кэше оперативной памяти. Значение 100 заставляет систему удалять такие файлы очень быстро, 0 - держать их в памяти как можно дольше. Проверить текущее состояние можно при помощи команды:

cat /proc/sys/vm/vfs_cache_pressure

Чтобы хранить файлы дольше, можно установить значение в 50 используя команду:

sudo sysctl -w vm.vfs_cache_pressure=50

Выводы

С помощью данной инструкции можно на время решить проблему с пространством подкачки если серверу недостаточно памяти, или поможет предотвратить компьютер от зависания. Настройка swap в Ubuntu 20.04 выполняется очень просто. Если у вас остались вопросы, спрашивайте в комментариях!