当 Linux 系统的物理内存耗尽时，内核会将不活跃的内存页面迁移到 SWAP 空间中。这个交换空间既可以是专用的 SWAP 分区，也可以是SWAP 文件。但在虚拟机中运行 Ubuntu 时，系统通常不会自动创建 SWAP 空间，这往往会带来困扰——内存不足时，系统可能会直接崩溃或卡死。
本文将详细介绍如何在 Ubuntu 中创建、删除和调整 SWAP 空间，同时分享一些实用的运维技巧，帮助你更好地管理交换空间。
Linux 中的 SWAP 空间解析
计算机的物理内存（RAM）被 Linux 内核划分为一个个称为“页面”的块。当系统需要释放内存时，它会将这些页面复制到预先分配好的次要存储设备（通常是 HDD 或 SSD）上，这个过程就叫“交换”。而预留给交换操作的存储区域就是“SWAP 空间”。物理内存与 SWAP 空间的总和，就是我们常说的虚拟内存。
交换的必要性
为什么要启用交换？主要原因包括：
- 当内存需求超过可用物理内存时，将不重要的页面换出，可以腾出空间给关键进程。
- 程序启动初期，大部分页面很少被用到，交换这些页面能为其他应用释放内存资源。
- 如果没有分配任何 SWAP 空间，一旦 RAM 完全占满，系统极有可能直接崩溃——尤其是内存较小的设备。
但交换也伴随一定代价：
- 次要存储设备（HDD、SSD 等）的读写速度远低于 RAM。RAM 的访问速度以纳秒计，而磁盘则是毫秒级，两者差距达数个数量级。
- 由于速度差异，交换过程相对缓慢。如果系统发生大量交换操作，整体响应速度会明显下降。
SWAP 空间的类型
在 Linux 中，SWAP 空间主要有两种形式：
- 专用的 SWAP 分区：这种分区只能用于交换，无法存储其他文件。
- SWAP 文件：可放置在文件系统的任意位置，灵活度更高。
具体选择多大容量，取决于你的物理内存大小和实际工作负载。
Ubuntu 中的 SWAP 文件
Ubuntu 默认情况下倾向于使用专用的 SWAP 分区。安装过程中系统通常会自动创建，但如果需要手动管理，你也可以随时创建和调整 SWAP 文件。
查看 SWAP 空间
在动手操作之前，首先用以下命令检查系统是否已启用 SWAP：
sudo swapon --show
查看当前 SWAP 空间状态
该命令会列出所有已启用的 SWAP 空间（包括分区和文件）。如果输出为空，说明当前未启用任何交换空间。
虽然一台 Linux 机器可以同时存在多个 SWAP 空间，但这种情况并不常见。
创建 SWAP 文件
与 SWAP 分区相比，SWAP 文件的优势在于文件大小可以随时调整，无需改动磁盘分区表。下面演示如何创建一个新的 SWAP 文件并将其加入交换池。
1、在终端中执行以下命令，创建一个空白文件：
sudo dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=2048
使用 dd 命令创建 SWAP 文件
- 文件大小 = 1M × 2048 = 2G。如需调整大小，修改
count参数即可。 /dev/zero是 Linux 的特殊设备，每次读取都会返回零字节。- 虽然也可以使用
fallocate等工具创建文件，但某些文件系统下可能存在问题，dd方法更加稳妥。
2、设置正确的文件权限：
sudo chmod 600 /swapfile
3、使用 mkswap 将文件格式化为 SWAP 空间：
sudo mkswap /swapfile
4、激活该 SWAP 文件，将其加入交换池：
sudo swapon /swapfile
5、若要永久生效，需将 SWAP 文件路径写入 /etc/fstab：
/swapfile swap swap defaults 0 0
配置 /etc/fstab 实现 SWAP 文件开机自动挂载
6、使用 swapon 或 free 命令验证：
sudo swapon --show ## 或者 sudo free -h
验证 SWAP 文件是否正常启用
调整 Swappiness 值
Swappiness 是 Linux 内核的一个参数，控制系统使用 SWAP 的积极程度。取值范围为 0 到 100：数值越低，内核越倾向于少用交换；数值越高，则越频繁地将内存页面换出。
Ubuntu 的默认值为 60，可通过以下命令查看：
cat /proc/sys/vm/swappiness
对于桌面环境，60 还算合理；但如果是服务器，该值会导致 SWAP 使用过于频繁，通常需要调低。例如，将其改为 40：
sudo sysctl vm.swappiness=40
查看并临时调整 Swappiness 值
若希望重启后依然生效，需在 /etc/sysctl.conf 中添加一行：
vm.swappiness=40
最佳的 swappiness 值取决于你的工作负载和内存使用习惯，建议逐步测试，找到性能与稳定性之间的平衡点。
删除 SWAP 文件
当不再需要某个 SWAP 文件时，可按以下步骤移除：
1、停用该 SWAP 文件：
sudo swapoff -v /swapfile
2、从 /etc/fstab 中删除对应的行。
3、删除文件：
sudo rm /swapfile
彻底删除 SWAP 文件
调整 SWAP 空间大小
根据 SWAP 的类型（分区或文件），调整方法有所不同。
调整 SWAP 分区大小
只有分区后面存在未分配空间时，才能扩大 SWAP 分区；否则只能缩小。如果你使用 GNOME 桌面，可以通过“磁盘”应用查看分区布局。
使用 GNOME 磁盘工具调整 SWAP 分区
也可以借助 GParted 进行可视化操作。
使用 GParted 工具管理 SWAP 分区大小
如截图所示，有些系统的交换分区紧邻根分区，可能没有多余空间进行扩展。
调整 SWAP 文件大小
1、先将文件从交换池中移出：
sudo swapoff /swapfile
2、使用 dd 命令增加文件大小（例如增加 2GB）：
sudo dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1G count=2 oflag=append conv=notrunc
通过 dd 命令扩展 SWAP 文件大小
3、将 SWAP 文件大小增加到 2GB 后，重新格式化：
sudo mkswap /swapfile
4、再次启用该文件：
sudo swapon /swapfile
本文系统梳理了在 Ubuntu 中管理 SWAP 空间的完整流程，涵盖 SWAP 空间的类型、创建与删除 SWAP 文件、调整 swappiness 参数，以及调整 SWAP 分区和文件大小的具体方法。希望这些实用技巧能帮助你在日常运维中更高效地管理交换空间，避免内存瓶颈带来的问题。
