哈嘍大家好，我是咸魚。

今天收到了一個(gè)告警，說有臺服務(wù)器上的 swap 過高，已經(jīng)用了 50% 以上了。

登錄機(jī)器查看一下內(nèi)存以及 swap 的使用情況。

[root@localhost ~]# free -h
total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:    62G         27G        2.9G        568M         32G         33G
swap:   16G        8.3G        8.1G

可以看到還有 2.9G 的空閑物理內(nèi)存，但是系統(tǒng)已經(jīng)開始使用 swap 了，初步判斷是機(jī)器上面的程序內(nèi)存需求比較大，但物理內(nèi)存不夠用所以開始使用 swap 來存儲部分?jǐn)?shù)據(jù)。

什么是 swap

swap 顧名思義指的是 Linux 上的交換分區(qū)，有點(diǎn)像 Windows 的虛擬內(nèi)存，說白了就是把一塊磁盤空間或者一個(gè)本地文件當(dāng)成內(nèi)存來使用。

在早期內(nèi)存價(jià)格昂貴的時(shí)代，swap 的出現(xiàn)解決了物理內(nèi)存不足導(dǎo)致無法運(yùn)行程序的問題。

swap 包含換出和換入兩個(gè)過程：

• 換出：把進(jìn)程暫時(shí)不用的內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲到磁盤中，并釋放這些數(shù)據(jù)占用的內(nèi)存。
• 換入：進(jìn)程再次訪問這些內(nèi)存數(shù)據(jù)時(shí)，把它們從磁盤讀到內(nèi)存來。

那現(xiàn)在隨著內(nèi)存越來越便宜，服務(wù)器上面的內(nèi)存也越來越大，swap 是不是就沒啥作用了呢？

不是的，對于程序來說，內(nèi)存再大也有不夠用的時(shí)候。比如說內(nèi)存不足的時(shí)候，有些程序不希望被 OOM 殺死，而是希望等待一段時(shí)間讓人工來處理，或者等系統(tǒng)自動釋放其他進(jìn)程的內(nèi)存之后再分配給它。

又比如我們常見的筆記本電腦的休眠和快速開機(jī)的功能確實(shí)是基于 swap 的。在休眠時(shí)，操作系統(tǒng)會將當(dāng)前內(nèi)存的狀態(tài)保存到交換空間或者稱為休眠文件中，然后關(guān)閉計(jì)算機(jī)。當(dāng)再次開機(jī)時(shí)，系統(tǒng)可以直接從休眠文件中恢復(fù)內(nèi)存狀態(tài)，而不需要重新加載應(yīng)用程序和初始化系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了快速開機(jī)的功能。

在 Linux 中，/proc/sys/vm/swappiness 用來調(diào)整使用 swap 的積極程度。swappiness 的范圍是 0-100，數(shù)值越大，越積極使用 swap。一般來講默認(rèn)值是 60 。

需要注意的是：這個(gè)范圍是 swap 積極程度的權(quán)重，即使我們設(shè)置成 0，在某些情況下（例如進(jìn)程可用內(nèi)存耗盡了）還是會使用 swap 的。

排查過程

首先我們來看下 swap 的積極程度。

[root@localhost ~]# cat /proc/sys/vm/swappiness
60

swappiness 顯示的是默認(rèn)值 60，這是一個(gè)相對中和的配置，所以系統(tǒng)會根據(jù)實(shí)際情況來選擇是回收可用緩存以增加可用內(nèi)存空間，還是使用交換空間來增加可用內(nèi)存空間。

接下來我們要找出是哪些進(jìn)程使用到了 swap。在 Linux 中，可以用 proc 文件系統(tǒng)來查看進(jìn)程 swap 換出的虛擬內(nèi)存大小，它保存在 /proc/pid/status 的 Vmswap 字段中。

但是一臺服務(wù)器中有這么多進(jìn)程，一個(gè)一個(gè)找太麻煩了，所以我們可以使用下面的命令來找出當(dāng)前系統(tǒng)中 swap 占用最大的幾個(gè)進(jìn)程，并列出它們的進(jìn)程號、進(jìn)程名和 swap 大小。

[root@localhost ~]# for file in /proc/*/status ; do awk '/Vmswap|Name|^Pid/{printf $2 " " $3}END{ print ""}' $file; done | sort -k 3 -n -r | head

java 153707 3245376 kB
java 153544 1757916 kB
java 172612 732100 kB
java 323072 339756 kB
java 172807 161988 kB

1. for file in /proc/*/status ; do ... done：這是一個(gè) for 循環(huán)，它遍歷了 /proc 目錄下的所有子目錄，每個(gè)子目錄都包含一個(gè)名為 status 的文件，其中包含了該進(jìn)程的一些狀態(tài)信息。
2. awk '/VmSwap|Name|^Pid/{printf $2 " " $3}END{ print ""}' $file：對于每個(gè) /proc/*/status 文件，awk 命令用于匹配 VmSwap、Name 或者 Pid 這幾個(gè)關(guān)鍵字，并輸出它們的值。這些關(guān)鍵字分別表示交換空間、進(jìn)程名和進(jìn)程號。
3. sort -k 3 -n -r：對輸出的結(jié)果進(jìn)行排序。-k 3 表示按第三列進(jìn)行排序，即按照交換空間大小排序；-n 表示按照數(shù)字順序排序；-r 表示逆序排序，即從大到小排序。
4. head -5 ：輸出排序后的前5行。

從輸出的結(jié)果可以看到，使用 swap 比較多的是 java 進(jìn)程。

如何解決

在定位到是哪些進(jìn)程使用 swap 比較高之后，我們找到對應(yīng)的開發(fā)同事進(jìn)行討論，最后**決定把 swap 關(guān)掉。**通常來講，降低 swap 的使用，可以提高系統(tǒng)的整體性能。

一方面是因?yàn)轭l繁地進(jìn)行 swap 操作，會導(dǎo)致大量的磁盤讀寫操作，降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度和整體性能。

另一方面是因?yàn)轭l繁地將數(shù)據(jù)從內(nèi)存交換到 swap 空間，并在需要時(shí)再次交換回來時(shí)，會增加 CPU 和內(nèi)存的負(fù)擔(dān)。

如何關(guān)閉 swap ？

首先使用 swapoff 命令關(guān)閉當(dāng)前正在使用的交換空間。

[root@localhost ~]# swapoff -a

然后我們看下 swap 空間是否已經(jīng)關(guān)閉，如果輸出為空則表示 swap 成功關(guān)閉。

[root@localhost ~]# cat /proc/swaps

需要注意的是，前面的 swap 關(guān)閉操作只是臨時(shí)關(guān)閉，如果機(jī)器重啟是會重新開啟 swap 的。

所以為了下一次重啟機(jī)器后 swap 還是關(guān)閉狀態(tài)我們還要編輯 /etc/fstab 文件，將其中關(guān)于 swap 的配置注釋掉或者刪除掉。

# 找到以 swap 標(biāo)識的行，然后注釋
[root@localhost ~]# vim /etc/fstab
# /dev/mapper/centos-swap swap                    swap

這樣如果機(jī)器后面要是重啟了，swap 依舊是關(guān)閉狀態(tài)。