一、Swap 交换分区概述

Swap 即交换分区（交换空间）。当物理内存紧张时，内核会把部分暂时不用的内存页换出（swap out）到 Swap 设备上，从而缓解内存压力；需要时再换入（swap in）。

要点：

• Swap 设备没有文件系统。存取磁盘数据不一定需要文件系统，swap 就是典型例子，它由 mkswap 写入专用的签名与元数据，而不是 mkfs 创建的文件系统。
• Swap 可以是独立分区（MBR 分区类型 ID 为 82，Linux swap），也可以是一个普通大文件。
• Swap 位于磁盘上，速度远低于内存。频繁换页（swap 抖动）意味着内存不足，应该加内存或优化程序，而不是无限扩大 Swap。

容量规划参考

常见的分区方案中，Swap 一般规划为一个独立的主分区或逻辑分区：

经验规则：

• 物理内存较小（≤ 4 GB）时，Swap 可取内存的 1～2 倍；
• 物理内存较大（≥ 16 GB）时，Swap 取 4～8 GB 即可，主要用于应急与休眠；
• 需要支持休眠（hibernate）时，Swap 不应小于物理内存。

二、方式一：用新增硬盘分区创建 Swap

1. 确认新硬盘已被识别

ls /dev/sdb

2. 使用 fdisk 为新磁盘创建分区

fdisk /dev/sdb

交互操作如下：

补充说明：

• 修改分区类型（t）时，先输入要修改的分区号，再输入类型 ID；输入 L 可列出所有支持的分区类型，常用的有 82（Linux swap）、83（Linux）、8e（Linux LVM）、7（NTFS）。
• 分区表修改后如果内核未刷新设备文件，可以重启或通知内核重读分区表：

sudo reboot       # 方法一：重启
sudo partprobe    # 方法二：通知内核重新读取分区表

3. 将分区格式化为 swap

mkswap /dev/sdb1

对已有分区（如 /dev/sda5）同理：

sudo mkswap /dev/sda5          # 格式化 Swap 分区

4. 启用交换分区

swapon /dev/sdb1

5. 确认生效

free -g

6. 开机自动启用

如需开机自动挂载，将下列内容追加到 /etc/fstab：

/dev/sdb1   swap   swap   defaults   0 0

三、方式二：用文件创建 Swap

当没有可用的空闲磁盘或分区，但需要临时扩大 Swap 时，可以用一个大文件模拟交换分区。

1. 创建一个 1G 的空文件

dd if=/dev/zero of=./swapfile bs=1M count=1024

其他等价写法：

# 使用 head 生成 1GB 空文件
head -c 1G /dev/zero > swapfile

# 或使用 dd（注意 bs=1024 count=1024 只有 1MB，按需调整 count）
sudo dd if=/dev/zero of=./swapfile bs=1024 count=1024

2. 将该文件格式化为 swap

mkswap ./swapfile

3. 启用交换分区

swapon ./swapfile

4. 关闭交换分区

swapoff ./swapfile

提示：Swap 文件应设置为仅 root 可读写（chmod 600 swapfile），否则 swapon 可能给出不安全权限的警告。

四、Swap 的查看与启停

free -m                    # 查看内存与交换分区使用量（以 MB 为单位）
free -g                    # 以 GB 为单位查看
mkswap /dev/sda5           # 格式化为交换分区
swapon /dev/sda5           # 启用交换分区
swapoff /dev/sda5          # 停用交换分区

常用查看方式：

swapon -s                  # 列出当前所有已启用的 Swap 设备/文件及其大小、优先级
cat /proc/swaps            # 与 swapon -s 等价的内核视图
swapon -a                  # 启用 /etc/fstab 中所有标记为 swap 的条目
swapoff -a                 # 停用全部 Swap

换出倾向：swappiness

swappiness 控制内核使用 Swap 的积极程度，取值 0～100：0 表示尽可能使用物理内存，100 表示积极使用 Swap。

cat /proc/sys/vm/swappiness

生产环境中应尽量通过调整 swappiness（/proc/sys/vm/swappiness）来控制换出倾向，而不是无限扩大 Swap 文件。调优规则：物理内存够大就尽量不用 Swap，可调小如 swappiness=10。

五、fstab 持久化

/etc/fstab 用于配置系统启动时的自动挂载（含 Swap 的自动启用）。

文件格式

挂载源  挂载目标  文件系统类型  挂载选项  dump备份  开机自检

配置示例

UUID=db6a4392-ccb0-41af-863f-4de76cad1c0a /        ext4  errors=remount-ro  0  1
UUID=67a2f488-1421-495a-ada1-dc022c29d77d none     swap  sw                 0  0
UUID=96A4-6194                            /disk/C  vfat  defaults           0  0
UUID=51c35f8c-c9dd-498e-9f05-203d6f931fa6 /disk/boot  ext2  defaults        0  0
UUID=c9edda7d-dbc2-443a-81a4-5a729fc9b27a none     swap  sw                 0  0
/disk/ubuntu-16.04.4-server-amd64.iso     /opt     iso9660  loop,ro         0  0
/dev/sdb1                                 swap     swap  defaults           0  0

字段说明

获取 UUID 与应用配置

sudo blkid                 # 查看所有块设备的 UUID
sudo blkid /dev/sda1       # 查看指定分区的 UUID
mount -a                   # 挂载 /etc/fstab 中所有尚未挂载的条目
swapon -a                  # 启用 fstab 中所有 swap 条目

为什么推荐使用 UUID

设备名称（如 /dev/sda1）可能因硬盘变动（删除中间分区、添加硬盘等）而发生改变；而 UUID 是分区的唯一标识符，只要分区未重新格式化，UUID 就保持唯一、不会冲突。

注意：/etc/fstab 写错会导致系统开机失败或进入紧急模式，修改后建议立即执行 mount -a、swapon -a 验证。

练习

练习 2：用新增硬盘做 Swap

1. 为虚拟机添加一块新硬盘，确认 /dev/sdb 已被识别；
2. 用 fdisk 创建分区并将类型改为 82；
3. mkswap 格式化后 swapon 启用；
4. 用 free -g、swapon -s 验证；
5. 写入 /etc/fstab 实现开机自动启用，重启后再次验证。

练习 3：用文件做 Swap

1. 用 dd 创建 1G 的 swapfile，权限设为 600；
2. mkswap、swapon 启用，free -m 观察 Swap 总量变化；
3. swapoff 停用，再次观察；
4. 查看并临时修改 /proc/sys/vm/swappiness，理解其含义。