Как настроить swap в Ubuntu и следить за памятью: инструкция

Что настроим и что понадобится

За несколько минут вы создадите файл подкачки на 2 ГиБ, подключите его после перезагрузки и проверите память системными средствами Ubuntu Server 24.04 LTS. Инструкция рассчитана на сервер с файловой системой ext4 и доступом через sudo. Swap не заменяет оперативную память: он даёт ядру запас для менее активных страниц, но при постоянной интенсивной подкачке сервер будет работать медленнее.

До начала проверьте, что на корневом разделе есть больше 2 ГиБ свободного места, а файла /swapfile ещё нет. Размер 2 ГиБ здесь — пример, а не универсальная рекомендация: учитывайте доступный диск, профиль нагрузки и требования приложений. Если нужна гибернация, эти шаги не подходят как готовая настройка: размер и конфигурация зависят от системы.

Понадобятся:

• Ubuntu Server 24.04 LTS;
• учётная запись с правами sudo;
• корневой раздел ext4 с запасом места;
• доступ к терминалу.

Проверьте тип корневой файловой системы и свободное место:

findmnt -no FSTYPE /
df -h /
sudo test ! -e /swapfile

Ожидаемый результат первой команды — ext4; во второй строке видно свободное место. Последняя команда ничего не печатает и завершается без ошибки, если файла ещё нет. Если она завершилась с ошибкой, остановитесь: не перезаписывайте существующий файл подкачки.

Настройка swap по шагам

1. Создайте файл подкачки. Команда выделит 2 ГиБ, ограничит доступ к файлу владельцем root и создаст заголовок swap:

   sudo fallocate -l 2G /swapfile && sudo chmod 600 /swapfile && sudo mkswap /swapfile

   Проверка: mkswap сообщает о создании области подкачки, а команда ниже показывает права -rw------- и размер файла:

   ls -lh /swapfile

   Почему права важны: файл подкачки может содержать данные из памяти, поэтому доступ к нему не должен быть открыт другим пользователям.

2. Подключите swap сейчас.

   sudo swapon /swapfile
   swapon --show

   Проверка: в выводе swapon --show появилась строка с /swapfile, а тип указан как file. Если команда подключения завершилась ошибкой, перейдите к разделу о неполадках, а не добавляйте запись в автозапуск.

3. Сделайте подключение постоянным. Запись в /etc/fstab позволит системе подключать файл после перезагрузки. Команда добавит её, только если такой строки ещё нет:

   grep -qE '^[[:space:]]*/swapfile[[:space:]]' /etc/fstab || printf '%s\n' '/swapfile none swap sw 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab

   Проверьте синтаксис таблицы файловых систем и активируйте все настроенные области подкачки:

   sudo findmnt --verify
   sudo swapon --all
   swapon --show

   Проверка: первая команда не сообщает об ошибках в записи, последняя по-прежнему показывает /swapfile. После этого настройка переживёт перезагрузку.

4. Задайте начальное значение swappiness. Этот параметр влияет на склонность ядра использовать swap; значение не задаёт процент занятой памяти. Для начала можно проверить значение 10, но это не оптимум для каждого сервера:

   sudo sysctl -w vm.swappiness=10
   printf '%s\n' 'vm.swappiness = 10' | sudo tee /etc/sysctl.d/99-swappiness.conf
   sudo sysctl --system
   sysctl vm.swappiness

   Проверка: последняя команда выводит vm.swappiness = 10. Меняйте параметр только после наблюдения за приложением: слишком позднее использование swap может привести к нехватке памяти и завершению процессов.

Как следить за памятью

Для быстрой проверки используйте три показателя. Выполняйте команды в период обычной нагрузки, а не только сразу после запуска сервера:

free -h
vmstat 1 10
cat /proc/pressure/memory

• free -h показывает RAM и swap. В строке памяти смотрите на доступную память (available), а не только на свободную: Linux использует часть RAM для кеша, который при необходимости может освободить.
• vmstat 1 10 выводит десять замеров с интервалом в секунду. В столбцах si и so видны объёмы чтения из swap и записи в него. Первая строка обычно отражает средние значения с момента загрузки; для оценки текущего состояния смотрите следующие строки.
• /proc/pressure/memory показывает PSI — долю времени, когда задачи задерживались из-за нехватки памяти. Если значения растут одновременно с постоянными ненулевыми si/so и падением доступной RAM, это повод искать процесс-потребитель и проверять нагрузку.

Можно наблюдать за общей картиной в реальном времени:

watch -n 2 free -h

Нажмите Ctrl+C, чтобы выйти. Для детализации отдельно запустите vmstat 1 и остановите его так же. Сам факт занятого swap не означает аварию: ядро может оставить там давно неиспользуемые страницы, даже когда текущая нагрузка не вызывает проблем.

Смотрите не на один столбец, а на сочетание сигналов: доступную RAM, активность обмена с swap и задержки в PSI. Именно это помогает отличить безобидный кеш от давления на память.

Swappiness — параметр ядра Linux, влияющий на то, насколько охотно оно перемещает страницы памяти в swap. PSI (Pressure Stall Information) — показатели времени, которое задачи теряют из-за нехватки системного ресурса.

Если не получилось

• fallocate: fallocate failed: Operation not supported. Файловая система не поддерживает такой способ выделения места. Не продолжайте на неподходящей конфигурации: сначала уточните тип и ограничения файловой системы. Для ext4 можно использовать резервный способ ниже, если файла ещё нет:

  sudo dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=2048 status=progress
  sudo chmod 600 /swapfile
  sudo mkswap /swapfile

  После этого вернитесь к шагу подключения. Команда запишет весь объём файла и может выполняться дольше, чем fallocate.

• swapon: /swapfile: swapon failed: Invalid argument. Частая причина — файл создан не как swap или содержит неподходящие области на файловой системе. Убедитесь, что mkswap /swapfile завершился успешно и вы применяете именно путь /swapfile. На файловых системах с особыми ограничениями этот способ может не поддерживаться.

• Система сообщает о небезопасных правах файла. Выполните sudo chmod 600 /swapfile, затем повторите sudo swapon /swapfile. Проверьте результат командой ls -l /swapfile.

• После перезагрузки строка исчезла из swapon --show. Проверьте запись в /etc/fstab: она должна указывать /swapfile none swap sw 0 0. Затем запустите sudo findmnt --verify и исправьте ошибки, которые покажет проверка.

Что делать дальше

Оставьте сервер под обычной нагрузкой и сравните замеры в спокойный период и во время пика. Если swap постоянно активно читается и записывается, а PSI растёт, найдите процесс, который расходует память, и оцените, хватает ли серверу RAM. Не лечите устойчивую нехватку памяти одним увеличением swap: это может лишь отложить сбой и замедлить приложение.

Если сервер использует другую файловую систему или версию Ubuntu, перед применением команд сверьтесь с её документацией: особенности создания swap-файлов различаются. Следующий полезный шаг — настроить сбор графиков RAM, swap и PSI вашим средством мониторинга, чтобы видеть не разовый снимок, а динамику под нагрузкой.