9. Linux 交换空间管理
计算机存储器的层次结构
计算机存储器速度越快，成本较高。 为了获得好的性能/价格比，计算机中各种存储器组成一个层状的塔式结构，取长补短，协调工作
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CPU 寄存器，是 CPU 内部用来存放数据的一些小型存储区域，用来暂时存放参与运算的数据和运算结果以及一些 CPU 运行需要的信息。
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CPU 高速缓存，也就是CPU Cache，是一种容量小、速度快的高缓冲存储器，由SRAM组成，直接制作在CPU芯片内，速度几乎与CPU一样快。在金字塔式存储体系中它位于自顶向下的第二层，仅次于CPU寄存器。其容量远小于内存，但速度却可以接近处理器的频率。
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主存储器（Main memory），简称主存或内存，其作用是存放指令和数据，并能由中央处理器（CPU）直接随机存取。主存储器速度比CPU高速缓存慢，但存储容器却大的多。
主存储器的速度 一般用存取时间衡量，即每次与CPU间数据处理耗费的时间，以纳秒(ns)为单位。大多数SDRAM内存芯片的存取时间为5、6、7、8或10ns。
主存储器的带宽计算公式：带宽＝频率*位宽／8。
例如：DDR4 内存频率是3600 MHz，在64位系统（双通道位宽为128，以此类推），1B=8bit,
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单通道 DDR4-3600：3600MHz * 64bit / 8=28800MB/S
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双通道 DDR4-3600：3600MHz * 64bit * 2 / 8=57600MB/S
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辅助存储器，速度慢的多，优点是容量大，可持久化存储。
Swap 空间
Swap，意思是"交换"、"实物交易"。Linux Swap（交换）空间是受Linux内核内存子系统控制的磁盘区域。
- 功能1：当内存使用量超过定义的限制时，内核寻找已分配给进程但空闲的内存页，将该空闲的内存页写入到交换空间，并向其他进程重新分配RAM页面。
- 功能2：如果某个程序需要访问磁盘上的页面，则内核会找到另一个空闲的内存页， 将其写入到磁盘，然后从交换区重新调用所需的页面。
- 功能3：如果某个程序需要访问数据，访问的数据存放在交换空间，则该程序直接从交换空间读取数据，而不需要从磁盘原始位置读取，进而提高速度。
**交换空间只是临时的解决办法。**虽然交换空间能够作为"虚拟"内存使用，但由于交换区位于磁盘上，它的速度比物理内存慢的多，因此如果需要更快的速度的话，最好的办法仍然是加大物理内存。
创建交换空间
bash
[root@server ~ 15:27:51]# parted /dev/sdb mklabel gpt
信息: You may need to update /etc/fstab.
[root@server ~ 15:41:52]# parted /dev/sdb unit MiB mkpart data01 linux-swap 1 2049
信息: You may need to update /etc/fstab.
[root@server ~ 15:42:36]# parted /dev/sdb unit MiB print
Model: ATA VMware Virtual S (scsi)
Disk /dev/sdb: 20480MiB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:
Number Start End Size File system Name 标志
1 1.00MiB 2049MiB 2048MiB data01
[root@server ~ 15:42:54]# mkswap /dev/sdb1
正在设置交换空间版本 1，大小 = 2097148 KiB
无标签，UUID=5edd37c0-d3ca-46d8-98b8-317a3d905119激活 swap 空间
bash
[root@server ~ 15:43:13]# swapon /dev/sdb1
[root@server ~ 15:43:44]# swapon -s
文件名 类型 大小 已用 权限
/dev/dm-1 partition 2097148 0 -2
/dev/sdb1 partition 2097148 0 -3
#查看内存
[root@server ~ 15:43:53]# free
total used free shared buff/cache available
Mem: 3060052 185420 2596900 9640 277732 2709000
Swap: 4194296 0 4194296取消 swap 空间激活
bash
[root@server ~ 15:44:09]# swapoff /dev/sdb1
[root@server ~ 15:44:38]# swapon -s
文件名 类型 大小 已用 权限
/dev/dm-1 partition 2097148 0 -2
[root@server ~ 15:44:42]# free
total used free shared buff/cache available
Mem: 3060052 184084 2598204 9640 277764 2710336
Swap: 2097148 0 2097148持久化激活swap空间
bash
[root@server ~ 15:45:40]# vim /etc/fstab
#写入最后一行
/dev/sdb1 swap swap defaults 0 0
#激活交换设备
[root@server ~ 15:47:03]# swapon -a
[root@server ~ 15:47:29]# swapon -s
文件名 类型 大小 已用 权限
/dev/dm-1 partition 2097148 0 -2
/dev/sdb1 partition 2097148 0 -3
#重启
[root@server ~ 15:47:31]# reboot
#验证
[root@server ~ 15:47:52]# swapon -s
文件名 类型 大小 已用 权限
/dev/sdb1 partition 2097148 0 -2
/dev/dm-1 partition 2097148 0 -3