Добавление swap-пространства (подкачки) – один из самых простых способов увеличить активность сервера и предупредить ошибки out of memory. Данный мануал поможет создать и включить swap-пространство на сервере Debian 9.
Внимание! Своп рекомендуется добавлять в системах, использующих традиционные жесткие диски; swap в системах, работающих на SSD, со временем может вызвать проблемы и даже привести к порче оборудования. В связи с этим крайне не рекомендуется включать swap на серверах провайдеров, использующих SSD-хранилища – лучше увеличить свой сервер.
Что такое swap?
Swap – это раздел на жестком диске, в котором система временно хранит данные, которые она больше не может удерживать в RAM. Это позволяет увеличить количество информации, хранящейся в рабочей памяти, но с некоторыми нюансами. Пространство жесткого диска будет использоваться, главным образом, когда оперативной памяти уже недостаточно для передачи данных.
Информация, записанная на жесткий диск, подгружается медленнее хранящейся в оперативке информации. Операционная система запускает данные приложения в оперативной памяти, а swap использует для хранения более старых данных. В целом, иметь swap-пространство на случай, если RAM переполнится, – отличный способ перестраховаться.
1: Проверка системы на swap
Для начала нужно уточнить, активировано ли swap-пространство в вашей системе. В целом, в рамках одной системы может быть несколько swap-файлов или swap-разделов, но одного будет вполне достаточно.
Чтобы узнать, есть ли активное swap-пространство в этой системе, введите:
sudo swapon --show
Если команда не вернула результатов, в текущей системе нет swap-пространства.
Еще один способ проверить swap – утилита free, которая показывает использование памяти системы. Чтобы узнать текущее состояние памяти и swap, наберите:
free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 990Mi 36Mi 863Mi 4.0Mi 89Mi 837Mi
Swap: 0B 0B 0B
Как видите, общее использование swap в сети равно 0, что совпадает с результатом предыдущей команды.
2: Проверка свободного пространства на жёстком диске
Теперь нужно узнать текущее состояние диска. Чтобы получить эти данные, введите:
df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
udev 488M 0 488M 0% /dev
tmpfs 100M 4.5M 96M 5% /run
/dev/vda1 25G 989M 23G 5% /
tmpfs 499M 0 499M 0% /dev/shm
tmpfs 5.0M 0 5.0M 0% /run/lock
tmpfs 499M 0 499M 0% /sys/fs/cgroup
tmpfs 100M 0 100M 0% /run/user/1001
В этом случае диск – это устройство / в столбце Mounted on; как видите, места на нём достаточно много.
Существует много различных мнений о «правильном» размере swap-пространства. В целом это зависит от личных предпочтений пользователя и требований приложения. Как правило, swap-пространство должно быть равно или вдвое больше объема оперативной памяти системы. В этом вопросе нужно ориентироваться на свободное дисковое пространство. Например, если RAM системы – 4 гигабайта, то вдвое большее swap-пространство (т.е., 8 гигабайт) займет существенную часть диска, а значит swap должен быть не более 4 гигабайт.
3: Создание swap-файла
Ознакомившись с общими условиями в системе и узнав доступное пространство жесткого диска, можно приступить к созданию swap-файла в текущей файловой системе.
В этом мануале такой файл называется swapfile и находится в root-каталоге (/).
Быстрее всего такой файл создаёт программа fallocate. Она мгновенно создает файл заранее выделенного размера без необходимости писать фиктивное содержимое.
Поскольку в данном случае используется сервер на 1 Гб RAM, мы создадим 1 Гб swap-пространства.
sudo fallocate -l 1G /swapfile
Чтобы проверить выделенный объём памяти, введите команду:
ls -lh /swapfile
-rw-r--r-- 1 root root 1.0G May 29 17:34 /swapfile
Как видите, команда создала файл с заданным объёмом памяти.
4: Включение swap-пространства
Теперь у вас есть необходимый файл, но система пока что не знает, что его можно использовать. Нужно отформатировать данный файл, а затем включить его.
Но прежде нужно изменить права на файл, чтобы право на чтение имел только root. Swap-файл с правами на чтение и изменение другими пользователями – огромный риск для сервера. Чтобы передать все права пользователю root, введите:
sudo chmod 600 /swapfile
Проверьте права на этот файл:
ls -lh /swapfile
-rw------- 1 root root 1.0G May 29 17:34 /swapfile
Теперь только root может читать файл и вносить в него изменения. Итак, файл защищен, можно указать системе на swap-пространство с помощью команды:
sudo mkswap /swapfile
Setting up swapspace version 1, size = 1024 MiB (1073737728 bytes)
no label, UUID=b591444e-c12b-45a6-90fc-e8b24c67c006f
Чтобы включить swap-пространство, введите команду:
sudo swapon /swapfile
Убедитесь, что операция прошла успешно:
sudo swapon --show
NAME TYPE SIZE USED PRIO
/swapfile file 1024M 0B -2
Также сейчас можно использовать утилиту free:
free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 990Mi 37Mi 860Mi 4.0Mi 92Mi 834Mi
Swap: 1.0Gi 0B 1.0Gi
Теперь система знает о включенном swap-пространстве.
5: Автозагрузка swap
Итак, теперь swap-пространство включено, но оно будет действительно только в текущей сессии. При перезапуске сервер не будет запускать его автоматически. Чтобы изменить это, отредактируйте файл fstab. Создайте резервную копию файла на всякий случай:
sudo cp /etc/fstab /etc/fstab.bak
Добавьте данные о swap в конец файла.
echo '/swapfile none swap sw 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab
6: Тонкая настройка swap
Есть несколько опций, которые могут влиять на производительность системы при работе swap.
Параметр swappiness
Параметр swappiness определяет частоту использования swap-пространства системой. Значение swappiness выражается числом от 0 до 100 и измеряется в процентах.
Если значение swappiness близко к нулю, ядро не будет передавать данные в swap без крайней необходимости. Помните, взаимодействие со swap-файлом – затратная для сервера процедура, поскольку требует больше ресурсов, чем взаимодействие с оперативной памятью, что, следовательно, может привести к значительному снижению производительности. Обычно система работает продуктивнее, если не очень полагается на swap.
Если это значение ближе к 100, система будет передавать в swap много данных с целью сохранить больше свободного места в RAM. В зависимости от профиля памяти приложения и цели использования сервера, это может быть хорошим решением в некоторых случаях.
Чтобы просмотреть текущее значение параметра swappiness, введите:
cat /proc/sys/vm/swappiness
60
Значение 60 не так уж плохо, но для виртуального выделенного сервера лучше уменьшить его.
Команда sysctl позволяет менять значение swappiness.
Чтобы, к примеру, задать в swappiness значение 10, нужно ввести:
sudo sysctl vm.swappiness=10
vm.swappiness = 10
Данное значение будет действительным до следующей перезагрузки сервера. Чтобы значение сохранялось и после перезагрузки, откройте /etc/sysctl.conf в текстовом редакторе:
sudo nano /etc/sysctl.conf
Добавьте в конец файла строку:
vm.swappiness=10
Сохраните и закройте файл.
Параметр vfs_cache_pressure
Еще одна важная опция – это vfs_cache_pressure. Она управляет склонностью ядра восстанавливать память, которая используется для кэширования каталогов и инодов объектов.
В основном это данные доступа к файловой системе. Как правило, найти их непросто, а запрашиваются они часто, так что использовать кэш-память в этом случае очень удобно. Чтобы узнать текущее значение этого параметра, можно запросить файловую систему proc:
cat /proc/sys/vm/vfs_cache_pressure
100
Согласно текущим настройкам, система удаляет иноды из кэша слишком быстро. Уменьшив значение (например, до 50), вы позволите системе хранить информацию дольше:
sudo sysctl vm.vfs_cache_pressure=50
vm.vfs_cache_pressure = 50
Это значение тоже будет действительно только для текущей сессии. Чтобы сделать его постоянным, нужно (как и в случае со swappiness) открыть конфигурационный файл sysctl в текстовом редакторе:
sudo nano /etc/sysctl.conf
и добавить в него такую строку:
vm.vfs_cache_pressure=50
Сохраните и закройте sysctl.
Заключение
Надеемся, данный мануал научил вас рационально использовать оперативную память. Добавленное swap-пространство может предотвратить общие проблемы системы.
Столкнувшись с ошибкой OOM (out of memory) или обнаружив, что система запускает нужные приложения, вы можете попробовать оптимизировать конфигурации приложений или обновить сервер.