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Linux 交换区（Swap）详解

交换区（Swap）是 Linux 系统用于扩展内存的一种机制，它将部分磁盘空间虚拟成内存使用。当物理内存（RAM）不足时，系统会将不活跃的内存页移动到交换区，从而避免进程因内存不足（OOM）被强制终止。

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1. 交换区的作用

• 扩展可用内存：当 RAM 耗尽时，系统使用 Swap 作为后备存储。
• 休眠（Hibernate）支持：休眠时，内存数据会保存到 Swap。
• 减少 OOM 风险：避免系统因内存不足而崩溃。

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2. 交换区的类型

类型	说明
Swap 分区	独立的磁盘分区（推荐方式，性能较好）
Swap 文件	普通文件模拟的交换区（灵活，无需重新分区）
ZRAM	基于内存的压缩交换（适用于内存较小设备，如嵌入式系统）

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3. 查看当前交换区

free -h              # 查看内存和 Swap 使用情况
swapon --show        # 查看活跃的 Swap 设备
cat /proc/swaps      # 查看 Swap 详细信息

输出示例：

              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           7.7G        2.1G        3.2G        345M        2.4G        5.0G
Swap:          2.0G        0B          2.0G

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4. 创建交换区

(1) 创建 Swap 文件（推荐）

# 1. 创建空文件（大小 4GB）
sudo fallocate -l 4G /swapfile# 2. 设置权限（仅 root 可读写）
sudo chmod 600 /swapfile# 3. 格式化为 Swap
sudo mkswap /swapfile# 4. 启用 Swap
sudo swapon /swapfile# 5. 永久生效（写入 /etc/fstab）
echo '/swapfile none swap sw 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab

(2) 创建 Swap 分区

# 1. 使用 fdisk/gdisk 创建新分区（类型为 Linux Swap）
# 2. 格式化
sudo mkswap /dev/sdXN   # 替换为实际分区（如 /dev/sdb1）# 3. 启用
sudo swapon /dev/sdXN# 4. 写入 /etc/fstab
echo '/dev/sdXN none swap sw 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab

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5. 调整交换区使用策略

Linux 通过 swappiness 控制 Swap 使用频率（范围 0-100）：

• 0：尽量不使用 Swap（除非内存耗尽）。
• 100：积极使用 Swap（可能降低性能）。

查看当前值：

cat /proc/sys/vm/swappiness

临时修改：

sudo sysctl vm.swappiness=10

永久修改：

echo 'vm.swappiness=10' | sudo tee -a /etc/sysctl.conf

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6. 删除交换区

(1) 禁用 Swap 文件

sudo swapoff /swapfile
sudo rm /swapfile
sudo sed -i '/\/swapfile/d' /etc/fstab

(2) 禁用 Swap 分区

sudo swapoff /dev/sdXN
sudo sed -i '/\/dev\/sdXN/d' /etc/fstab

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7. 交换区大小建议

物理内存（RAM）	推荐 Swap 大小
≤ 2GB	RAM × 2
2GB–8GB	等于 RAM 大小
8GB–64GB	RAM × 0.5（至少 4GB）
≥ 64GB	4GB（或不用 Swap）

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8. 性能优化

• 优先使用 Swap 分区（比文件性能高 5%~10%）。
• SSD 比 HDD 更适合 Swap（减少延迟）。
• 避免过度使用 Swap（频繁交换会拖慢系统）。

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9. 常见问题

(1) Swap 使用率过高

• 原因：物理内存不足，系统频繁换页。
• 解决：增加 RAM 或优化应用内存占用。

(2) 休眠（Hibernate）失败

• 原因：Swap 空间小于 RAM。
• 解决：确保 Swap ≥ RAM 大小。

(3) swapon 报错 “invalid argument”

• 原因：Swap 文件未正确格式化。
• 解决：重新运行 mkswap。

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10. 总结

操作	命令
创建 Swap 文件	fallocate → mkswap → swapon
启用现有 Swap	swapon /swapfile
禁用 Swap	swapoff /swapfile
调整 swappiness	sysctl vm.swappiness=10

合理配置 Swap 可提升系统稳定性，但不能替代物理内存！ 🚀