Ubuntu Swapper如何提升性能

Ubuntu Swapper 性能优化指南

一 核心原理与快速判断

• Swapper 是 Linux 的交换机制（包含交换分区或交换文件），当物理内存（RAM）不足时，将不活跃的内存页移到磁盘，以释放 RAM 供活跃进程使用。由于磁盘速度远低于 RAM，频繁换入换出会引起磁盘 I/O 升高、应用响应变慢，在内存密集型或高并发场景下尤为明显。优化目标是：减少不必要的换出、提升交换路径速度、避免资源争用。

二 关键参数与系统设置

• 调整内核参数 vm.swappiness：控制内核将数据从 RAM 移到交换的倾向。默认值常为 60，多数桌面/服务器可降至 10–30 以减少换出；内存充足且追求极致响应可降低到 10。临时生效：sudo sysctl vm.swappiness=10；永久生效：在 /etc/sysctl.conf 中添加 vm.swappiness=10 并执行 sudo sysctl -p。
• 调整交换优先级：当存在多个交换源（如 zram 与磁盘交换）时，提高本地高速交换的优先级。步骤：先 sudo swapoff -a，再以更高优先级启用，例如 sudo swapon -p 1 /dev/nvme0n1p6（数值越大优先级越高）。
• 监控与定位：使用 free -h 查看内存与交换使用；cat /proc/swaps 或 sudo swapon --show 查看交换设备与状态；vmstat 观察 si/so（换入/换出）是否持续偏高，用于判断是否存在交换抖动。

三 交换介质选择与配置

• 优先使用 zram/zswap：
  • zram 在内存中创建压缩块设备作为交换，速度快、延迟低，适合作为“第一层”交换；在新版本 Ubuntu 中通常可直接启用或安装相关包后启用。
  • zswap 作为交换缓存，先把页压缩存入内存，必要时再写入磁盘，能显著减少对慢速磁盘的访问。
• 配置交换文件/分区：
  • 创建交换文件（示例 4GB）：sudo fallocate -l 4G /swapfile（若失败可用 dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=4096）；设置权限 sudo chmod 600 /swapfile；格式化为交换 sudo mkswap /swapfile；启用 sudo swapon /swapfile；开机自动挂载在 /etc/fstab 添加 /swapfile none swap sw 0 0。
  • 使用交换分区：用分区工具创建后执行 sudo mkswap /dev/sdXN 与 sudo swapon /dev/sdXN，并在 /etc/fstab 添加 /dev/sdXN none swap sw 0 0。
• 放置位置与取舍：交换应位于本地磁盘而非 NFS 等网络文件系统，以避免网络延迟放大交换抖动；在 SSD 上使用交换对寿命的影响在现代系统中通常可接受，但若极度关注写入寿命或已有 zram，可降低磁盘交换的优先级或大小。

四 容量规划与日常维护

• 容量建议：通用桌面/服务器可参考物理内存的 1–2 倍；若内存充足且主要运行轻量任务，可降低到 几 GB 或主要依赖 zram；若经常运行内存密集型任务或需要休眠（hibernate），应准备足够大的交换（至少接近或大于物理内存）。
• 维护与排障：定期用 free -h、vmstat、sar 观察换入换出与内存压力；若发现频繁换出，优先通过增加物理内存或优化应用内存使用来治本；如交换文件碎片化或容量不足，建议重建更大的交换文件后替换；在多交换源环境中，合理配置优先级，确保本地高速交换（如 zram）优先。