如何解决CentOS swapper相关问题

CentOS 中与 swapper 相关的常见问题可分为三类：Swap 占用异常或性能下降、Swap 未启用或无法挂载、以及内核日志出现 “scheduling while atomic: swapper” 等严重错误。下面给出可操作的排查与修复步骤。

一、快速定位与通用排查

• 查看内存与 Swap 使用
  • 执行：free -h、swapon --show、cat /proc/swaps，确认 Swap 总量、已用与设备/文件是否生效。
• 找出占用 Swap 最多的进程
  • 执行：for i in $(ls /proc | grep "^[0-9]"); do awk '/Swap:/{a+=$2} END{print $i, a/1024 "M"}' /proc/$i/smaps 2>/dev/null; done | sort -k2nr | head，定位异常进程并决定优化或终止。
• 调整内核交换倾向
  • 临时：sudo sysctl vm.swappiness=10（范围 0–100，值越低越倾向少用 Swap，常用 10–30）。
  • 永久：在 /etc/sysctl.conf 添加 vm.swappiness=10，执行 sudo sysctl -p 生效。
• 检查配置文件与自动挂载
  • 核对 /etc/fstab 中 Swap 行是否正确（示例：/swapfile swap swap defaults 0 0 或 /dev/sdXY none swap sw 0 0），随后执行 sudo swapon -a 测试。
• 查看系统日志
  • 执行：journalctl -xe、dmesg | grep -i swap、journalctl -b -1 | grep -i swap，捕捉设备不可用、挂载失败、内存分配失败等线索。
• 资源与 I/O 监控
  • 执行：top/htop、vmstat 1、iostat -x 1，判断是否因物理内存不足或磁盘 I/O 瓶颈导致性能问题。

二、典型场景与解决方案

• Swap 占用过高导致系统变慢

  • 现象：free -h 显示 Swap 使用率接近 100%，iostat 观察到 swap 读写高。
  • 处理：
    • 用上文命令定位高占用进程，优化应用内存或临时终止异常进程。
    • 降低 vm.swappiness（如设为 10）以减少换出。
    • 若内存确实不足，优先考虑增加物理内存或扩容 Swap（见下一节）。

• Swap 未启用或重启后不自动挂载

  • 现象：free -h 显示 Swap 为 0；手动 swapon 报错或 swapon -a 失败。
  • 处理：
    • 核对 /etc/fstab 路径/选项是否正确；设备名变更（如 /dev/sdb1 → /dev/sdc1）需同步更新。
    • 执行 sudo swapon -a 启用所有 fstab 中的 Swap；必要时用 blkid 获取 UUID，在 fstab 中使用 UUID=... 提升稳定性。
    • 若是文件型 Swap，确认已 mkswap 且权限为 600。

• 调整或重建 Swap 的大小与介质

  • 扩大 Swap（文件方式，示例新增 8G）：
    • sudo fallocate -l 8G /swapfile（或 dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=8192）
    • sudo chmod 600 /swapfile
    • sudo mkswap /swapfile
    • sudo swapon /swapfile
    • 在 /etc/fstab 添加：/swapfile swap swap defaults 0 0
  • 缩小/删除 Swap：
    • sudo swapoff /swapfile
    • 调整文件大小（如 truncate -s 4G /swapfile 或重建），再 mkswap 与 swapon
    • 从 /etc/fstab 移除对应行并 rm -f /swapfile
  • 使用 LVM 或分区：可用 swapon /dev/mapper/VolGroup-lv_swap 或 swapon /dev/sdXY；在 fstab 中优先使用 UUID 或 LABEL 提高可移植性。
  • 使用 zram（内存内压缩交换，减少磁盘 I/O）：
    • sudo modprobe zram
    • echo lz4 > /sys/block/zram0/comp_algorithm
    • echo 4G > /sys/block/zram0/disksize
    • mkswap /dev/zram0 && swapon /dev/zram0
    • 如需开机启用，配置 udev/服务或 systemd unit。

• SSD 上 Swap 磨损或性能不佳

  • 建议：内存充足（如 ≥16G）且为内存敏感场景时，可禁用磁盘 Swap 并优先用 zram；若必须使用磁盘 Swap，尽量放在高速分区，合理设置 vm.swappiness，并持续监控写入量与健康状态。

三、系统无法正常启动或内核报错的处理

• 进入单用户/救援模式修复
  • CentOS 7：GRUB 中选中内核按 e，将 ro 改为 rw，行尾添加 init=/bin/bash，删除 rhgb quiet，按 Ctrl+X 启动；进入后可修正 /etc/fstab、swapoff/swapon、sysctl 等。
  • CentOS 6：GRUB 内核行末尾添加 single 启动到单用户模式。
• 分析内核日志
  • 执行：dmesg | grep -i "scheduling while atomic"，若日志指向特定驱动/模块，优先升级或回退该驱动；若为自研模块，避免在原子上下文调用会睡眠的函数。
• 文件系统与磁盘检查
  • 在救援/单用户下对疑似分区执行 fsck；用 smartctl -a /dev/sda 检查磁盘健康；必要时对内存做 memtest86+ 检测。

四、预防性配置与最佳实践

• 在 /etc/fstab 中使用 UUID/LABEL 指定 Swap，避免设备名漂移；必要时设置 pri= 调整多 Swap 优先级。
• 合理设置 vm.swappiness：桌面/交互式负载建议 10–30；内存密集型服务依据延迟与稳定性权衡（数据库等可适度提高）。
• 监控与告警：持续关注 free、vmstat、iostat、journalctl 中与 Swap 相关的异常；对 SSD 场景监控写入寿命与健康度。
• 变更前备份重要数据与配置文件，先在测试环境验证；生产环境调整 Swap 大小或禁用策略时安排维护窗口。