在Unix/Linux环境下,Swap是比较重要的空间配置内容。Swap出现的背景源于对物理内存的使用特性。相对于外存储器(硬盘)而言,内存速度具有很强的优势。但是,出于经济方面和技术方面的一些原因,物理内存在过去一个时期内,一直是比较“稀缺”的资源。

对操作系统而言,如果存在物理内存不足的情况,通常使用硬盘空间进行弥补,这也就是我们常看到的虚拟内存技术。Window环境中,我们称为虚拟内存。在Unix/Linux环境中,也就是Swap空间。

我们非常熟悉一个经典的Swap设置规则:如果物理内存大小小于2G,设置的Swap分区大小为物理内存的两倍。如果物理内存大小大于等于2G,可以考虑设置Swap分区等于物理内存或者1.5倍内存大小。

从性能上看,Swap是不能和物理内存相比的,临时性充当分页职能其实也是无奈之举。很多时候的性能问题,都是由于Swap设置不足或者错误设置有关。

本篇主要介绍如何在系统中动态调整Swap空间大小。

1、环境介绍

当前我们采用Linux内核版本2.6,Swap空间情况如下。

[root@SimpleLinux ~]# uname -r
2.6.18-128.el5
[root@SimpleLinux ~]# free
totalusedfreesharedbufferscached
Mem:918380292904625476047108192936
-/+ buffers/cache:52860865520
Swap:153419601534196

查看系统中Swap可以使用free命令或者查看/proc/swaps文件。

[root@SimpleLinux ~]# cat /proc/swaps
FilenameTypeSizeUsedPriority
/dev/sda2partition1534196 0-1

此时的Swap是通过分区/dev/sda2来进行支持。目前很多时候,我们存储都是使用LVM(Logical Volume Manager)来进行管理,当前系统中lv情况如下。

[root@SimpleLinux ~]# lvs
LVVGAttrLSizeOrigin Snap%Move Log Copy%Convert
lv1VolGrp01 -wi-ao 192.00M
lv2VolGrp01 -wi-a- 600.00M

从Red Hat官方提供的Swap设置方式看,有三种可选择的策略,分别为LVM空间调整、LVM空间设置和Swap文件。下面笔者从两大类LVM和Swapfile来介绍。

2、LVM Swap设置

默认的Linux分区策略中,LVM已经成为标准分区方案。使用LVM的优点是可以进行灵活的空间配置使用和动态调节。对于Swap空间而言,使用LVM也是同样有好处的。

Swap空间认可的一个专门的磁盘分区,使用LVM的Logical Volume对象,恰恰可以帮助实现这个功能。

我们首先创建出专门用于Swap的Logical Volume。

[root@SimpleLinux ~]# lvcreate VolGrp02 -n lvswap01 -L 1000M
Logical volume "lvswap01" created
[root@SimpleLinux ~]# lvs
LVVGAttrLSizeOrigin Snap%Move Log Copy%Convert
lv1VolGrp01 -wi-ao192.00M
lv2VolGrp01 -wi-a-600.00M
lvswap01 VolGrp02 -wi-a- 1000.00M

同格式化一样,我们需要对新生成的lv进行swap“格式化”处理。

[root@SimpleLinux ~]#mkswap /dev/VolGrp02/lvswap01
Setting up swapspace version 1, size = 1048571 kB
在/etc/fstab中添加上对swap空间的设置。
[root@SimpleLinux ~]# cat /etc/fstab
LABEL=//ext3defaults1 1
tmpfs/dev/shmtmpfsdefaults0 0
devpts/dev/ptsdevptsgid=5,mode=6200 0
sysfs/syssysfsdefaults0 0
proc/procprocdefaults0 0
UUID="5e007a89-326d-4a71-9744-8cd7d36a90a7"/voltest01ext3defaults1 1
/dev/VolGrp02/lvswap01swapswapdefaults0 0
LABEL=SWAP-sda2swapswapdefaults0 0
加载上swapon空间。
[root@SimpleLinux ~]# swapon -va
swapon on /dev/VolGrp02/lvswap01
[root@SimpleLinux ~]# cat /proc/swaps
FilenameTypeSizeUsedPriority
/dev/sda2partition1534196 0-1
/dev/mapper/VolGrp02-lvswap01partition1023992 0-2
[root@SimpleLinux ~]# free
totalusedfreesharedbufferscached
Mem:918380294152624228047424193544
-/+ buffers/cache:53184865196
Swap:255818802558188

注意,系统的swap空间已经添加上,容量已经增加。重启之后,我们依然可以看到对应空间的存在。

[root@SimpleLinux ~]# free
totalusedfreesharedbufferscached
Mem:918380204772713608014620152980
-/+ buffers/cache:37172881208
Swap:255818802558188
3、LVM Swap情况下,空间调整
进行Swap调整时非常常见的动作,我们平时可能根据系统运行情况进行动态调整。基于LVM的调整要注意一个问题,就是需要先swapoff空间,之后调整,最后再加载上。
我们先试验下如何进行swap缩小。先进行swap关闭。
[root@SimpleLinux ~]# swapoff -v /dev/VolGrp02/lvswap01
swapoff on /dev/VolGrp02/lvswap01
[root@SimpleLinux ~]# free
totalusedfreesharedbufferscached
Mem:918380204856713524014724153064
-/+ buffers/cache:37068881312
Swap:153419601534196(已经缩小)
[root@SimpleLinux ~]# lvs
LVVGAttrLSizeOrigin Snap%Move Log Copy%Convert
lv1VolGrp01 -wi-ao192.00M
lv2VolGrp01 -wi-a-600.00M
lvswap01 VolGrp02 -wi-a- 1000.00M
缩小lv对象。
[root@SimpleLinux ~]# lvreduce /dev/VolGrp02/lvswap01 -L -400M
WARNING: Reducing active logical volume to 600.00 MB
THIS MAY DESTROY YOUR DATA (filesystem etc.)
Do you really want to reduce lvswap01? [y/n]: y
Reducing logical volume lvswap01 to 600.00 MB
Logical volume lvswap01 successfully resized
[root@SimpleLinux ~]# lvs
LVVGAttrLSizeOrigin Snap%Move Log Copy%Convert
lv1VolGrp01 -wi-ao 192.00M
lv2VolGrp01 -wi-a- 600.00M
lvswap01 VolGrp02 -wi-a- 600.00M
之后再使用swapon进行启动。
[root@SimpleLinux ~]#mkswap /dev/VolGrp02/lvswap01(重新格式化,通知下File System)
Setting up swapspace version 1, size = 629141 kB
[root@SimpleLinux ~]# swapon -va
swapon on /dev/VolGrp02/lvswap01
swapon on /dev/sda2
swapon: /dev/sda2: Device or resource busy
[root@SimpleLinux ~]# free
totalusedfreesharedbufferscached
Mem:918380205340713040014852153244
-/+ buffers/cache:37244881136
Swap:214858802148588
[root@SimpleLinux ~]# cat /proc/swaps
FilenameTypeSizeUsedPriority
/dev/mapper/VolGrp02-lvswap01partition6143920-3
/dev/sda2partition1534196 0-2
[root@SimpleLinux ~]#
下面实验拓展lv动作。
[root@SimpleLinux ~]# swapoff -v /dev/VolGrp02/lvswap01
swapoff on /dev/VolGrp02/lvswap01
[root@SimpleLinux ~]# lvresize /dev/VolGrp02/lvswap01 -L 900M
Extending logical volume lvswap01 to 900.00 MB
Logical volume lvswap01 successfully resized
[root@SimpleLinux ~]#mkswap /dev/VolGrp02/lvswap01
Setting up swapspace version 1, size = 943714 kB
[root@SimpleLinux ~]# swapon -va
swapon on /dev/VolGrp02/lvswap01
swapon on /dev/sda2
swapon: /dev/sda2: Device or resource busy
[root@SimpleLinux ~]# free
totalusedfreesharedbufferscached
Mem:918380205336713044014928153248
-/+ buffers/cache:37160881220
Swap:245578802455788
[root@SimpleLinux ~]# cat /proc/swaps
FilenameTypeSizeUsedPriority
/dev/mapper/VolGrp02-lvswap01partition9215920-4
/dev/sda2partition1534196 0-2
删除swap lv比较简单,就是进行卸载之后从/etc/fstab中删除行信息即可。
[root@SimpleLinux ~]#swapoff -v /dev/VolGrp02/lvswap01
swapoff on /dev/VolGrp02/lvswap01
[root@SimpleLinux ~]# cat /etc/fstab
LABEL=//ext3defaults1 1
tmpfs/dev/shmtmpfsdefaults0 0
devpts/dev/pts devptsgid=5,mode=6200 0
sysfs/syssysfsdefaults0 0
proc/procprocdefaults0 0
/dev/VolGrp01/lv1/voltest01ext3defaults0 0
LABEL=SWAP-sda2swapswapdefaults0 0
4、使用文件拓展swap空间
在windows下,虚拟内存表现为系统目录中的一个文件。Swap也可以这样实现。首先,swap空间如下:
[root@SimpleLinux ~]# free
totalusedfreesharedbufferscached
Mem:918380204436713944014680153000
-/+ buffers/cache:36756881624
Swap:153419601534196
使用dd创建一个空文件,在文件系统上。
[root@SimpleLinux ~]#dd if=/dev/zero f=/swapfile bs=1024 count=65536
65536+0 records in
65536+0 records out
67108864 bytes (67 MB) copied, 0.305277 seconds, 220 MB/s
[root@SimpleLinux ~]# mkswap /swapfile
Setting up swapspace version 1, size = 67104 kB
[root@SimpleLinux ~]# cd /
[root@SimpleLinux /]# ls -l | grep swapfile
-rw-r--r--1 rootroot67108864 Oct 10 17:02 swapfile
再通过swapon命令进行加载动作。
[root@SimpleLinux /]#swapon /swapfile
[root@SimpleLinux /]# free
totalusedfreesharedbufferscached
Mem:918380271580646800014884218564
-/+ buffers/cache:38132880248
Swap:159972401599724
[root@SimpleLinux /]# cat /proc/swaps
FilenameTypeSizeUsedPriority
/dev/sda2partition1534196 0-1
/swapfilefile655280-2
删除swap文件,就可以实现卸载动作。不过要注意首先需要进行swapoff。
[root@SimpleLinux /]# swapoff /swapfile
[root@SimpleLinux /]# free
totalusedfreesharedbufferscached
Mem:918380271580646800014920218564
-/+ buffers/cache:38096880284
Swap:153419601534196
[root@SimpleLinux /]# rm -r swapfile
rm: remove regular file `swapfile'? y
[root@SimpleLinux /]# cat /proc/swaps
FilenameTypeSizeUsedPriority
/dev/sda2partition1534196 0-1

5、结论

Swap是我们进行性能调优过程中,经常使用的手段方法。掌握Swap的设置手段,对日常工作很有帮助。