你好，我是看山。
用 Ubuntu 已經将近 1 年了，最近重裝了 16.04 之後，每天到下午 5 點左右，都會發現 Swap 交換空間有幾百兆的寫入，系統記憶體 8G，硬碟是 SSD，i5 處理器，配置中檔，也沒有啟動什麼大型軟體，就是用 IDEA 做開發，雖然沒有影響，但本着一顆求知的心，google 一下，第一篇是 《All about Linux swap space》，口氣很大，直接翻譯了。
Linux 将随機存儲 RAM 稱為記憶體頁。交換技術就是将一頁記憶體複制到預先設定的硬碟上的交換空間，來釋放該頁占用記憶體。實體記憶體和交換空間的和就是可提供的虛拟記憶體的總量。
有兩個原因證明交換技術是很重要的。首先，系統需要的記憶體量比實體記憶體更大時，系統核心可以把較少使用的記憶體頁寫到交換空間，把空閑出來的記憶體給目前的應用程式（程序）使用。其次，一個應用啟動時使用的記憶體頁，可能隻是在初始化時使用，之後不會再用，作業系統就可以把這部分記憶體頁寫入交換空間，把空閑出來的記憶體給其他應用使用或作為磁盤高速緩存。
但是，交換技術也有負面作用。相對于記憶體，硬碟讀寫速度慢。記憶體的讀寫速度可以使用納秒衡量，但是硬碟的速度隻能達到毫秒級，通路硬碟的速度比通路記憶體的速度慢成千上萬倍。發生的交換越多，系統運作越慢。有時候會有過度的交換或記憶體頁頻繁的寫入寫出的抖動發生，因為系統既要保證應用正常運作，又要尋找空閑的記憶體。這種情況下，隻能通過增加 RAM 來解決。
Linux 有兩種形式的交換空間：交換分區和交換檔案。交換分區就是一個獨立的硬碟，沒有檔案或内容。交換檔案是檔案系統中的一個特殊檔案，獨立于系統和資料檔案之外。
可以使用swapon -s指令檢視 swap 空間，輸出如下：
Filename Type Size Used Priority
/dev/sda5 partition 859436 0 -1
每一行列出的都是系統正在使用的交換空間。這裡的’Type’字段表明該交換空間是一個分區而不是檔案，通過’Filename’可以知道交換分區是磁盤 sda5。'Size’字段磁盤大小，機關是 KB，'Used’字段是表示有多少交換空間被使用。'Priority’字段表示 Linux 系統的交換空間使用優先級。有一個重要的特性，如果在 Linux 系統中挂載兩個（或更多）具有相同優先級的交換空間（最好是兩個不同的裝置），Linux 将交替使用，可以提升交換性能。
交換分區
要為系統添加一個額外的交換分區，首先你需要準備一個。第一步是確定分區标記為交換分區，第二步是将格式設定為 swap 檔案系統。将分區标記為 swap 分區，以 root 權限運作：
fdisk -l /dev/hdb
将’/dev/hdb’替換為你的交換分區的磁盤。輸出類似于：
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/hdb1 2328 2434 859446 82 Linux swap / Solaris
如果分區沒有标記為 swap 分區，你需要使用指令fdisk及參數 t 來聲明。操作分區時要小心，你絕對不想删除重要的分區或把系統分區的辨別改錯。交換分區上的資料會丢失，是以每次改動都需要多次确認。還需要注意的是，Solaris 使用相同的 ID 作為 Linux 交換空間，是以需要小心不要殺掉 Solaris 分區。
如果分區已經标記為 swap 分區，就需要通過 root 權限運作mkswap指令：
mkswap /dev/hdb1
如果運作沒有錯誤，你的交換空間就開始使用。立即激活：
swapon /dev/hdb1
可以通過swapon -s來确認是否運作。為了在系統啟動時自動挂載 swap 空間，需要在’/etc/fstab’檔案中添加一些列的配置，swap 空間是特殊的檔案系統，許多參數不可用。比如：
/dev/hdb1 none swap sw 0 0
檢查你的交換空間是無需重新啟動，你可以運作swapoff -a指令，然後運作swapon -a，再通過swapon -s檢查。
交換檔案
和交換分區類似，Linux 也支援使用交換檔案，你可以建立、準備，以交換分區的方式挂載。交換檔案的好處是，你不需要找一個空的分區或添加額外的交換分區磁盤。
使用dd指令建立一個空檔案。建立一個 1G 的檔案，比如：
dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1024 count=1048576
'/swapfile’是交換檔案的名字，'count’的 1048576 是檔案大小，機關 KB。
準備交換檔案使用mkswap指令，類似于準備分區，不過這次是使用同一個交換檔案：
mkswap /swapfile
同樣的，挂載交換檔案使用swapon指令：
swapon /swapfile
在’/etc/fstab’中輸入下面的内容：
/swapfile none swap sw 0 0
交換空間的大小
如果你有很大的記憶體，有可能沒有交換空間，系統也能運作良好。但是如果實體記憶體耗光，系統就會崩潰，因為它沒有其他緩解方式，是以最好還是提供一個交換空間，更何況磁盤比記憶體便宜很多。
關鍵的問題是記憶體空間多大？老版的類 UNIX 作業系統要求交換空間是實體記憶體的兩到三倍。現在的擴充版（比如 Linux）不需要這麼多，但是如果你配置這些，他們也會使用。重要的原則如下：
對于桌面系統，使用系統記憶體的兩倍的交換空間，将可以運作大量的應用程式（其中可能有很多閑置的），使更多的 RAM 用于主要的應用；
對于伺服器，使用小量的交換空間（通常是實體記憶體的一半），這樣你就可以通過監控交換空間的大小來預警是否需要增加 RAM；
對于老式桌上型電腦，使用盡可能大的交換空間
Linux 2.6 核心中增加一個新的核心參數’swappiness’，管理者可以通過該參數修改 Linux 交換方式。參數值從 0 到 100. 從本質上說，值越大，将引起越多記憶體頁發生交換；值越小，就有越多的應用駐留在記憶體中，而交換空間是空閑的。核心維護者 Andrew Morton 說過，他在他的桌上型電腦中設定 swappiness 值是 100，說：“我的觀點是，通過核心參數降低交換是錯誤的。你不需要幾百兆的無用應用占用記憶體。把它放在磁盤上，把記憶體留給有用的東西。”
Morton 的想法有一個漏洞，如果記憶體交換太快，應用響應就會下降，因為當應用視窗被點選時，應用正在從交換空間讀入記憶體，就會感覺運作很慢。
預設的’swappiness’值是 60。你可以使用 root 指令調整參數（作用到重新開機）:
echo 50 > /proc/sys/vm/swappiness
如果你需要使參數永久有效，就需要修改’/etc/sysctl.conf’中的’vm.swappiness’參數。
結論
管理交換空間是系統管理的一個重要方面。有了良好的規劃和合理的使用交換技術可以有很多好處。不要害怕實驗，并且經常監控你的系統，以確定你得到你需要的結果。
寫在最後
就目前來說，記憶體和 SSD 都開始降價，基本上很輕松就能把機器攢到 8G(RAM)+120G(SSD)，這樣的話，就個人使用者的桌面系統而言，交換空間的作用被大大削弱，但是正如上面說的，如果沒有交換空間，記憶體耗光的時候，機器就挂了。因為 SSD 不建議分多個分區，是以使用 swap file 的方式比較好，而且還可以多建幾個 swap file 檔案，提升交換性能。