在 64 GB RAM 计算机上交换分区大小以进行内存密集型工作

Question

我的计算机上有 64 GB RAM 和 240 GB SSD，我将使用它们进行内存密集型计算（机器学习、数据挖掘等）。我在 Internet 上找到的大多数建议都是大约 2-4-8 GB RAM 的计算机，他们推荐 RAM 交换分区大小的 2 倍（即 128 GB）。

制作 128 GB 的交换分区是否合理？制作一个巨大的交换分区有什么好处？

我是否正确理解，以防我用完物理 RAM：

1. 如果我没有交换，我会收到“内存不足”错误
2. 如果我有交换，一些 RAM 页面将被复制到交换分区，并且程序将继续运行（虽然更慢）。

有人说在 SSD 上进行交换是个坏主意，因为它的读/写周期有限。使用交换会以多快的速度耗尽 SSD 读/写周期（据我所知，大约是 50000 次写入 IOPS）？

我正在使用 Linux ( Ubuntu 14.04 (Trusty Tahr))。

现在要设置 16 GB 的交换空间，因为它应该足够了（例如，RedHat 建议使用 4 GB），而 16 GB 的磁盘空间实际上并不是什么大问题。

Answer 1

您可能只需要少量的交换。当您有足够的 RAM 用于计算机的典型工作集时（我很确定您这样做了），您只需要交换两件事：

1. 您需要交换来获取可能永远不会被 RAM 访问的信息，从而为磁盘缓存释放更多空间。许多应用程序在系统启动时运行，永远不会再被访问。您不希望他们弄脏的任何页面永远停留在 RAM 中。所以你需要交换来保存它们。

2. 您需要交换来覆盖永远不会被填充的分配。这个空间必须是可用的，即使它不会被使用。没有它，系统将不得不拒绝分配内存，即使它有足够的空闲物理 RAM，因为它没有足够的后备存储来允许一次使用所有分配。

这些都不需要大量的交换。例如，16GB 应该绰绰有余。目的不是让您以速度为代价运行更大的工作集。目的是让您有效地使用 64GB，而不必用垃圾堵塞它或将其保留用于永远不会发生的边缘情况。

（我同意 Bert 的观点，4GB 很可能就足够了。）

Answer 2

RedHat建议在 64 GB 的机器上使用 4 GB。

然而，调整大小更像是一门艺术而不是一门科学。这取决于机器的用途、您拥有多少磁盘空间和内存以及其他因素。请记住，您以后可以随时添加更多交换。

使用 2X 物理内存规则已经过时了，因为现在系统的内存量很大。但是不建议使用零交换运行，除非您知道自己在做什么。建议 4 GB 是一个很好的起点。

Answer 3

在 Linux 上，您需要足够的交换空间，以便可用的总虚拟内存 (RAM + SWAP) 足以满足您想要同时运行的所有进程及其最大虚拟占用空间。

如果您的交换空间少于此值，或者根本没有交换空间，则会发生以下情况：系统在尝试分配页面时内存不足。但是，即使没有交换，这仍然是软故障，因为系统有很多“受害者”页面可以删除以腾出空间：即所有文件支持的内存映射的页面，例如可执行文件和共享库！

随着您的系统需要越来越多的数据空间（无法换出），它会越来越多地疏散可执行代码（共享库和可执行文件），导致可怕的颠簸，因为工作集被修剪成越来越紧凑的一组页。

交换空间通过为要换出的匿名（非文件映射）页面提供一个位置来缓解这个问题：用于内存分配的页面，以便可执行代码可以保留在内存中。

即便如此，如果您不经常运行内存密集型任务，您可能可以在大部分时间运行无交换，并在需要时手动配置交换文件（而不是专用分区）。要即时制作交换文件，请成为 root 并：

dd if=/dev/zero of=/path/to/swapfile size=$((1024 * 1024)) count=32768  # 32 Gb.
mkswap /path/to/swapfile
swapon /path/to/swapfile

当您不再需要它时：

swapoff /path/to/swapfile
rm /path/to/swapfile

笔记：

1. 您绝对不需要配置至少与 RAM 一样多的交换。这个经验法则可以追溯到操作系统，由于交换的设计方式，它是一个硬性要求。

2. 当没有可用内存时，有一些方法可以使 Linux 严重失败，即通过操作这些 sysctl 条目的值：

   vm.overcommit_memory
   vm.overcommit_ratio