swap分区扩容操作

---

最近发现一台服务器的交换分区使用率过高。为了应对这一情况，我翻阅了之前的笔记，对交换分区进行了扩容操作。随后对原有的笔记进行了补充调整。现将这部分内容分享给大家，希望能够对遇到类似问题的朋友们有所帮助。

1. 基本介绍

swap分区是操作系统用于管理内存的一种机制，它允许系统将部分内存数据临时存储到硬盘上的一个特殊区域，从而扩展可用的内存资源。
swap分区的作用主要是为了扩展物理内存和提高系统稳定性。当物理内存（RAM）不足时，操作系统会将一些不常用的数据移到swap分区，释放RAM供更重要的进程使用，实际上就是swap分区提供额外的缓冲，减少系统崩溃的风险。甚至某些操作系统在休眠时会将所有内存状态保存到 swap 分区，以便快速恢复。

• Swap分区的类型

• Swap分区：在硬盘上划分出的一个专用分区，通常在系统安装时创建。
• Swap文件：在文件系统中创建的一个文件，可以动态调整大小，适用于已经分配完所有分区的情况。

• 查看当前系统中的swap分区及其状态

[root@localhost ~]# swapon --show       # swapon -s
NAME      TYPE      SIZE USED PRIO
/dev/sda2 partition 1.5G   0B   -2

# 解释显示内容
- NAME (/dev/sda2): 表示swap设备的名称。也就是说将这个分区指定为swap分区。
- TYPE (partition): 表示swap设备的类型。partition 表示这是一个硬盘分区。其他可能的类型包括 file（表示swap文件）。
- SIZE (1.5G): 表示这个swap分区的总大小为1.5GB。这通常是根据系统的需求和硬盘的可用空间来设置的。
- USED (0B): 表示当前没有任何数据被交换到这个swap分区。这通常意味着系统有足够的物理内存（RAM），不需要使用swap。
- PRIO (-2): 表示这个swap分区的优先级为-2。优先级可以是0到32767之间的整数，数值越大，优先级越高。负值表示较低的优先级。系统会优先使用优先级较高的swap设备。

# 或者通过free -m的方式
[root@localhost ~]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            972         517          95           7         359         312
Swap:          1535           0        1535

2. swap分区的增删

2.1 扩充swap分区（常用）

扩展swap分区可以帮助提高系统的稳定性和性能，特别是在内存资源紧张的情况下，对swap交换分区进行适度扩充能够解决部分问题。但是因为硬盘的访问速度远低于内存，过度依赖swap可能会导致系统性能下降。所以真正遇到这种情况，还是要增加物理内存来缓解压力。

在进行扩充分区操作前需要注意：在高负载的情况下，避免进行 swap 文件的操作，以免影响系统性能，再者就是建议备份重要数据，以防万一。

方法一：通过swap分区文件扩充swap空间

• 首先需要确保系统中有足够的空间来做swap交换空间。
• 创建交换文件。根据想要扩展的swap分区大小创建分区文件。

# 此处扩展交换分区1G大小
# 使用 dd 命令来创建交换文件：
dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1G count=1

# dd命令：复制文件、转换文件、格式化文本的功能
# if：从指定文件中读取
# of：写入指定的文件
# bs：一次读写的字节数
# count：指定复制的Block块数
# /dev/zero：0字符设备，可产生特殊的数据流，生成的文件为特殊个数的数据文件。相当于什么都没有。

[root@localhost ~]# dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1G count=1
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 10.2164 s, 105 MB/s

fallocate -l 1G /swapfile 也可以用来创建分区文件。-l 选项指定要分配的空间大小。但是实际使用时，在一些系统上无法使用 fallocate（比如CentOS 7），所以依然使用 dd 命令进行创建。

• 设置文件权限。为了确保只有root用户可以读写交换文件，设置适当的文件权限。

[root@localhost ~]# chmod 600 /swapfile
[root@localhost ~]# ls -l /swapfile 
-rw------- 1 root root 1073741824 Dec 26 18:00 /swapfile

• 格式化交换文件。使用 mkswap 命令将文件格式化为交换文件。

[root@localhost ~]# mkswap /swapfile
Setting up swapspace version 1, size = 1048572 KiB
no label, UUID=fa7367c1-6089-46a6-ba36-a01d5f2a86a4

• 启用交换文件。使用 swapon 命令启用交换文件并进行验证。

[root@localhost ~]# swapon /swapfile
[root@localhost ~]# swapon --show
NAME      TYPE       SIZE  USED PRIO
/dev/sda2 partition  1.5G 60.5M   -2
/swapfile file      1024M    0B   -3

• 固定启用交换文件。为了让交换文件在系统重启后仍然有效，将其添加到 /etc/fstab 文件中。

# 内容
/swapfile none swap sw 0 0

# 参数解释
- /swapfile: 设备标识符。指定要挂载的交换文件的路径。
- none: 挂载点，对于交换文件，这里通常是 none。
- swap: 文件系统类型。表示这是一个交换文件。
- sw: 挂载选项。表示这是一个交换文件。
- 0: 备份选项，表示不备份。
- 0: 文件系统检查顺序，表示不检查。

方法二：通过传统分区增加swap空间

• 首先，检查当前系统中的swap分区和大小：

[root@localhost ~]# swapon --show
NAME      TYPE      SIZE USED PRIO
/dev/sda2 partition 1.5G   0B   -2

• 使用 fdisk 工具来创建一个新的分区，将分区类型设置为 Linux swap（82）。

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).

Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.

Device does not contain a recognized partition table
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0x4ee527e8.

Command (m for help): n
Partition type:
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended
Select (default p): p
Partition number (1-4, default 1): 
First sector (2048-10485759, default 2048): 
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-10485759, default 10485759): +1G
Partition 1 of type Linux and of size 1 GiB is set

Command (m for help): t
Selected partition 1
Hex code (type L to list all codes): 82
Changed type of partition 'Linux' to 'Linux swap / Solaris'

Command (m for help): w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

创建了一个1G大小的分区。

• 格式化新分区为swap分区

[root@localhost ~]# mkswap /dev/sdb1
Setting up swapspace version 1, size = 1048572 KiB
no label, UUID=a6161b2c-8804-44b5-a054-89b4d8e0fb38

• 启用新的swap分区并进行验证。

[root@localhost ~]# swapon /dev/sdb1
[root@localhost ~]# swapon --show
NAME      TYPE       SIZE USED PRIO
/dev/sda2 partition  1.5G   0B   -2
/dev/sdb1 partition 1024M   0B   -3

• 更新 /etc/fstab 文件进行固化

/dev/sdb1 none swap defaults 0 0

2.2 缩减swap分区

虽然增加swap空间可以在一定程度上提高系统稳定性，但过多的swap空间可能会导致系统频繁地将内存页面交换到磁盘，从而降低性能。如果系统经常出现高swap使用率，但实际物理内存使用率并不高，这可能意味着swap空间过大，导致不必要的磁盘I/O操作。在这种情况下，建议适当减少swap空间可以改善系统性能。

方法一：通过swap分区文件缩减swap空间

思路：通过创建启用一个较小的swap文件替换原有的swap分区。

• 禁用现有的swap分区

[root@localhost ~]# swapoff -a 

• 创建一个新的较小的swap文件，如果想将将swap空间减少到1GB，可以创建一个新的1GB的swap文件。这一部分参考swap扩充空间的方法一。

• 删除旧的swap分区。如果确认新的swap文件已经正常工作，可以删除旧的swap分区。

swapoff /dev/sda2

有时执行这一步会报错，重启一下服务器重试一下看看。

• 最后，检查新的swap状态，确保一切正常

[root@localhost ~]# swapon --show
NAME      TYPE       SIZE  USED PRIO
/swapfile file      1024M    0B   -3

方法二：通过传统分区缩减swap空间

思路：通过创建启用一个较小的swap分区替换原有的swap分区。

3. swap分区管理命令

这里对前面用到的 swapon 和 swapoff 命令进行简单说明。

3.1 swapon 命令

swapon 命令用于启用一个或多个交换分区或交换文件。

# 基本语法：
swapon [选项] [设备]

# 启用单个交换分区
swapon /dev/sda2

# 启用所有列出的交换分区
sudo swapon -a

# 显示当前激活的交换分区
swapon -s

# 设置交换分区的优先级
swapon -p 10 /dev/sda2

3.2 swapoff 命令

swapoff 命令用于禁用一个或多个交换分区或交换文件。

# 基本语法
swapoff [选项] [设备]

# 禁用单个交换分区
swapoff /dev/sda2

# 禁用所有列出的交换分区
swapoff -a