Tìm hiểu cách tạo và kích hoạt Swap trên Linux chi tiết nhất

Swap là một cơ chế quan trọng trong quản lý bộ nhớ của hệ điều hành Linux, là bộ nhớ ảo dùng để lưu trữ dữ liệu vào ổ đĩa cứng khi bộ nhớ RAM vật lý không còn đủ chỗ. Hãy cùng mình tìm hiểu chi tiết trường hợp nên sử dụng Swap Linux và cách kích hoạt Swap trên Linux nhanh chóng trong bài viết dưới đây.

Những điếm chính

• Giới thiệu về Swap: Là một cơ chế trong Linux giúp quản lý bộ nhớ khi RAM đầy.
• Trường hợp sử dụng Swap: Nêu rõ các tình huống cần và không cần sử dụng Swap để tối ưu hóa hiệu suất hệ thống.
• Cách tạo và kích hoạt Swap trên Linux: Hướng dẫn các bước chi tiết để tạo và kích hoạt Swap trên hệ thống Linux.
• Hướng dẫn cấu hình Swappiness: Giải thích cách cấu hình tham số swappiness để điều chỉnh cách thức sử dụng Swap trên hệ thống.
• Biết đến Vietnix – Nhà cung cấp dịch vụ VPS tối ưu hiệu suất và bảo mật.

Swap là gì?

Swap là một vùng không gian trên ổ cứng (RAM ảo), được dùng để lưu trữ tạm thời dữ liệu khi bộ nhớ RAM đã đầy. Ở các hệ điều hành như Linux, Ubuntu và CentOS, Swap thường được kích hoạt mặc định. Khi bộ nhớ vật lý (RAM) của hệ thống đầy, Swap sẽ tạo thêm không gian tạm thời để lưu trữ các dữ liệu không thường xuyên sử dụng, từ đó tránh tình trạng thiếu bộ nhớ.

Có hai loại swap chính hiện nay:

• Swap Partition: Là một phân vùng riêng biệt trên ổ cứng dành riêng cho Swap.
• Swap File: Là một file cấu hình đặc biệt được dùng làm không gian Swap trên hệ thống Linux.

Khi bộ nhớ RAM của hệ điều hành Linux đã hết, kernel sẽ di chuyển các dữ liệu không quan trọng từ RAM vào không gian Swap để giải phóng bộ nhớ. Nếu cần, dữ liệu đó sẽ được chuyển trở lại RAM và dữ liệu khác có thể được di chuyển sang Swap để giải phóng bộ nhớ.

Trường hợp nên sử dụng

Việc kích hoạt Swap trên Linux rất hữu ích trong các trường hợp hệ 

• Nếu hệ thống của bạn gặp tình trạng RAM bị đầy hoặc có nhiều tiến trình, ứng dụng cần vận hành cùng lúc, Swap sẽ giúp duy trì các hoạt động của hệ thống. Mặc dù tốc độ có thể chậm đi khá nhiều, thay vì làm ngừng hoàn toàn hệ thống, điều này giúp tránh việc mất dữ liệu chưa được lưu vào ổ đĩa cứng.
• Khi máy chủ, máy tính có lượng bộ nhớ RAM hạn chế nhưng cần chạy các ứng dụng nặng. Lúc này, Swap sẽ giúp tối ưu hóa tài nguyên hệ thống và giảm thiểu sự cố khi bộ nhớ RAM không đủ.

Trường hợp không nên sử dụng

Nếu hệ thống của bạn có đủ RAM và không chạy các ứng dụng yêu cầu bộ nhớ lớn, việc sử dụng Swap có thể gây hại nhiều hơn lợi. Vì khi dữ liệu cần được truy xuất từ Swap, hệ thống sẽ phải đọc và ghi vào ổ đĩa, điều này sẽ làm giảm hiệu suất đáng kể. Do đó, trên các hệ thống có phần cứng mạnh mẽ và đủ bộ nhớ, bạn nên tắt tính năng phân vùng Swap để máy tính hoạt động tốt hơn.

Quá trình tạo và kích hoạt Swap trên Linux cần các thao tác bên dưới:

Bước 1: Kết nối SSH vào hệ thống Linux

Để bắt đầu tạo và kích hoạt SWAP trên Linux, bạn cần thực hiện kết nối SSH vào VPS hoặc máy chủ của mình với quyền root. Sau khi đăng nhập thành công, bạn có thể tiếp tục kiểm tra tình trạng Swap của hệ thống Linux.

Bước 2: Kiểm tra tình trạng Swap

Trước khi tạo file Swap, bạn cần xác nhận xem hệ thống đã kích hoạt Swap hay chưa. Bạn chỉ cần nhập lệnh sau:

swapon -s

Nếu không có thông tin nào xuất hiện nghĩa là hệ thống Linux của bạn chưa được kích hoạt Swap. Trong trường hợp hệ thống đã bật tính năng Swap, bạn sẽ nhìn thấy phần ở cứng có thể sử dụng tính năng này.

Bước 3: Kiểm tra dung lượng ổ đĩa trống

Để kích hoạt Swap trên Linux, bạn cần kiểm tra dung lượng đĩa trống trên hệ thống. Việc này giúp bạn quyết định có đủ không gian để tạo Swap hay không. Bạn chỉ cần sử dụng lệnh:

df -h

Ví dụ: Nếu dung lượng trống còn nhiều (giả sử 24GB), bạn có thể tạo Swap mà không lo thiếu bộ nhớ. Tuy nhiên, bạn cần lưu ý dung lượng ổ đĩa sẽ bị giảm đi tương ứng với dung lượng Swap bạn tạo ra.

Bước 4: Tạo file Swap

Nếu hệ thống của bạn chỉ có 4GB RAM, bạn có thể tạo một phân vùng Swap từ 1GB đến 2GB. Dưới đây là lệnh sử dụng để tạo file Swap 2GB:

dd if=/dev/zero of=/mnt/swapfile bs=1024 count=2048k

Cú pháp trên sẽ tạo ra một file Swap có dung lượng 2GB. Bạn có thể điều chỉnh count = 2048k thành count = 1024k nếu muốn tạo Swap 1GB. Lưu ý rằng dung lượng Swap tối đa nên gấp đôi bộ nhớ RAM vật lý.

Bước 5: Tạo và kích hoạt phân vùng Swap

Sau khi tạo file Swap, bạn cần tạo phân vùng Swap cho file này bằng cách chạy lệnh sau:

mkswap /mnt/swapfile

Tiếp theo, bạn kích hoạt Swap trên Linux bằng lệnh:

swapon /mnt/swapfile

Nếu hệ thống cảnh báo về quyền truy cập file, bạn có thể bỏ qua vì quyền này sẽ được điều chỉnh ở bước sau.

Bước 6: Thiết lập Swap tự động kích hoạt khi khởi động lại

Để hệ thống tự động kích hoạt Swap mỗi khi khởi động lại, bạn thêm dòng sau vào file /etc/fstab:

echo /mnt/swapfile none swap defaults 0 0 >> /etc/fstab

Trong một vài trường hợp, dù bạn được ủy quyền quản trị, bạn vẫn không thực thi lệnh thành công. Do đó bạn cần thực hiện thủ công để mở file và thêm nội dung trực tiếp vào file đó.

Tiếp theo, bạn thực hiện các lệnh sau để bảo mật phân vùng Swap:

chown root:root /mnt/swapfile
chmod 0600 /mnt/swapfile

Các lệnh trên có ý nghĩa:

• Lệnh đầu tiên thay đổi quyền sở hữu file Swap cho root.
• Lệnh thứ hai đảm bảo chỉ có root mới có quyền truy cập và thao tác với file Swap.

Như vậy là bạn đã hoàn thành việc kích hoạt Swap trên Linux nhanh chóng.

Hướng dẫn cấu hình Swappiness

Swappiness là một tham số trong hệ điều hành Linux quyết định mức độ ưu tiên sử dụng Swap. Bạn có thể điều chỉnh tham số này để tăng hoặc giảm mức độ sử dụng Swap. Khi dung lượng RAM còn lại chỉ đạt mức được chỉ định trước theo giá trị Swappiness, hệ thống sẽ bắt đầu kích hoạt Swap trên Linux. Việc điều chỉnh giá trị Swappiness có thể giúp tối ưu hóa hiệu suất hệ thống, tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng bộ nhớ của bạn.

Ví dụ: Nếu máy chủ chỉ còn 10% RAM trống và giá trị Swappiness được cài đặt là 10, hệ thống sẽ chuyển sang sử dụng Swap. Do RAM có tốc độ xử lý vượt trội so với ổ cứng, việc di chuyển dữ liệu sang Swap sẽ làm giảm tốc độ hoạt động của hệ thống, khiến quá trình này chậm hơn nhiều so với khi sử dụng bộ nhớ RAM. Vì vậy, bạn nên cân nhắc điều chỉnh giá trị Swappiness trong khoảng từ 5 đến 10 để đảm bảo hiệu suất hoạt động của hệ thống được tối ưu.

Những giá trị Swappiness phổ biến gồm có:

• swappiness = 0: Swap chỉ được sử dụng khi bộ nhớ RAM đã đầy.
• swappiness = 10: Hệ thống kích hoạt Swap trên Linux khi bộ nhớ RAM còn lại 10%.
• swappiness = 60: Swap sẽ được sử dụng khi bộ nhớ RAM còn lại 60%.
• swappiness = 100: Swap sẽ được ưu tiên sử dụng như bộ nhớ RAM.

Để xem giá trị Swappiness hiện tại, bạn có thể nhập lệnh bên dưới:

cat /proc/sys/vm/swappiness

Sau đó, bạn sẽ nhận được kết quả về thông số Swappiness trên hệ thống của mình. Ngoài ra, bạn có thể thực hiện thay đổi giá trị Swappiness. Giả sử trên máy chủ, bạn muốn thay đổi giá trị Swappiness thành 10, hãy sử dụng lệnh sau:

sysctl vm.swappiness=10

Lúc này, bạn kiểm tra lại thông số sẽ thấy giá trị đã được cập nhật mới. Tuy nhiên, việc thay đổi này chỉ có hiệu lực tạm thời. Sau khi khởi động lại máy chủ, hệ thống sẽ khôi phục giá trị mặc định. Để đảm bảo giá trị Swappiness luôn được giữ cố định, bạn cần thêm tham số vm.swappiness vào cuối file /etc/sysctl.conf. Nếu trong file này chưa có dòng cấu hình đó, bạn có thể thêm thủ công. Sau khi hoàn tất chỉnh sửa xong, bạn lưu lại file và khởi động lại máy chủ. Hãy kiểm tra lại lần nữa bằng lệnh bên dưới khi máy tính khởi động lại:

swapon -s
cat /proc/sys/vm/swappiness

Vietnix – Nhà cung cấp dịch vụ VPS tối ưu hiệu suất và bảo mật

Vietnix cung cấp dịch vụ VPS Việt Nam chất lượng cao, được tối ưu hóa để đáp ứng mọi nhu cầu từ lưu trữ website, ứng dụng đến xử lý dữ liệu phức tạp. Với hơn 12 năm kinh nghiệm, Vietnix xây dựng một hệ thống VPS mạnh mẽ, tích hợp băng thông lớn, tốc độ truy cập nhanh và đa dạng hệ điều hành như CentOS, Ubuntu Server, Windows Server, hay các nền tảng thông dụng khác. Dịch vụ được hỗ trợ bởi đội ngũ kỹ thuật 24/7/365, giúp khách hàng yên tâm vận hành các dự án trực tuyến một cách trơn tru và hiệu quả.

Dịch vụ AMD VPS tại Vietnix được trang bị CPU AMD EPYC thế hệ mới, mang đến hiệu năng mạnh mẽ với 24 nhân, 48 luồng, tối ưu cho các tác vụ đa nhiệm và xử lý dữ liệu lớn. Kết hợp với ổ cứng NVMe Enterprise hiện đại, dịch vụ không chỉ đảm bảo tốc độ truy xuất vượt trội mà còn ổn định với cam kết uptime lên đến 99.9%. Vietnix cung cấp tính năng nâng cấp linh hoạt, hỗ trợ cài đặt hệ điều hành đa dạng và quy trình khởi tạo nhanh chóng trong vòng 1 phút, giúp khách hàng dễ dàng triển khai và mở rộng dự án theo nhu cầu.

Thông tin liên hệ:

• Hotline: 18001093
• Email: sales@vietnix.com.vn
• Địa chỉ: 265 Hồng Lạc, Phường 10, Quận Tân Bình, Thành Phố Hồ Chí Minh.
• Website: https://vietnix.vn/

Tóm lại, Swap là một công cụ hữu ích trong việc quản lý bộ nhớ trên Linux, giúp hệ thống hoạt động mượt mà khi RAM bị đầy. Tuy nhiên, việc kích hoạt Swap trên Linux cần được điều chỉnh hợp lý để tránh làm giảm hiệu suất hệ thống. Đừng quên theo dõi blog Vietnix để tìm hiểu thêm các kiến thức về Linux.