【Linux内核工具】zram的开启、挂载与使用

前言

【Linux内核工具】zram的开启、挂载与使用。最近在玩幻兽帕鲁，自己用了一个8核8g的服务器搭了一个服务器，但是我发现RAM只有8g是不够用的，分分钟爆了，这游戏内存泄漏是真的严重。。。。所以就想到了用swap增大内存容量，但是由于我使用的服务器的硬盘用的甚至是机械硬盘，I/O速度堪忧，但是CPU是8核的，不压榨白不压榨，所以就用zram增大内存了，这边记录一下命令，方便些之后使用。

具体环境

OS: Debian 12
ssh工具: finalshell

zram和swap区别

来自GPT4

zram 和传统的交换空间（swap）都是 Linux 系统用来增加可用内存的技术，但它们的工作方式和使用场景有所不同。

传统交换空间（Swap）：

存储介质：Swap 通常使用硬盘驱动器（HDD）或固态驱动器（SSD）作为交换区。
性能：因为硬盘速度远慢于 RAM，使用 Swap 可能会显著减慢系统速度，尤其是在内存耗尽时。
可靠性：Swap 在不同的物理介质上，因此不会影响 RAM 的寿命。
用途：在物理内存用完时，可以作为溢出区域，但由于速度慢，通常只适合非常低的内存压力。
zram：

存储介质：zram 是一种压缩的 RAM 块设备，它使用内存本身来存储压缩的数据。
性能：zram 的读写速度远快于传统 Swap，因为它直接在 RAM 上操作。压缩和解压缩数据需要一定的 CPU 资源，但通常这种开销小于从硬盘读写数据的时间。
可靠性：由于 zram 使用的是 RAM，频繁的读写可能会对 RAM 的寿命造成影响，尽管实际影响非常小。
用途：zram 非常适合用于拥有有限 RAM 或需要快速交换区的设备，如嵌入式设备或旧计算机，也常用于Android设备。
总结：

zram 提供了一种在不增加物理内存的情况下增加有效内存容量的方式，通过在 RAM 中创建一个压缩块设备来实现。
传统的交换空间（Swap）是硬盘上的一部分，当系统的物理内存不足时，用作虚拟内存使用。
zram 特别适合于内存较小的系统，因为它可以以较小的性能开销增加一些“虚拟”的内存，虽然这会增加 CPU 的负担。
传统 Swap 则适用于有足够硬盘空间且内存压力不是非常大的情况，特别是当系统负载不高，但偶尔需要更大内存时。
最佳实践可能是将 zram 和传统 Swap 结合起来使用，以获得更灵活和更优化的性能。在内存紧张时，zram 可以提供更快的数据交换，而在 zram 也用尽时，传统 Swap 可以作为最后的备份。

开启/加载 zRAM 模块

zRAM 是 Linux 内核的模块，要启用 zRAM 请使用 modprobe 命令加载 zRAM 模块。运行命令 modprobe zram num_devices=1 。

num_devices 是 zRAM 模块的参数，zram num_devices=1 表示仅创建一个设备文件，该文件将会保存在设备目录，文件名称是 /dev/zram0。

如果 num_devices 的数值不等于 1，内核将会创建多个 zram 文件 /dev/zram{0,1,2,3...}。

然后运行 lsmod 命令 lsmod | grep zram 确认是否成功加载。命令将会打印消息 zram 32768 0 。

sudo modprobe zram num_devices=1
lsmod  | grep zram

zram                   32768  0

持久化开启/加载 zRAM 模块

modprobe 加载的模块仅在当前运行时可用，要在重新启动计算机后，加载 zram 模块，则需要创建内核模块载入文件和模块的配置文件。

要载入 zRAM 模块在 /etc/modules-load.d/ 目录创建文件 zram.conf，运行命令 echo "zram" | sudo tee -a /etc/modules-load.d/zram.conf。

然后创建模块的配置文件 zram.conf 在目录 /etc/modules-load.d/，运行命令 echo "options zram num_devices=1" | sudo tee -a /etc/modprobe.d/zram.conf 。

echo "zram" | sudo tee -a /etc/modules-load.d/zram.conf

echo "options zram num_devices=1" | sudo tee -a /etc/modprobe.d/zram.conf

我的搬瓦工使用不了sudo指令，也蛮逆天的，这里本身就是管理员的话可以省略sudo。

配置 zRAM

通常 zRAM 最常用的设置选项是 zRAM 的大小 disksize 和 zRAM 的压缩算法 comp_algorithm。

控制 zRAM 的大小的文件是 /sys/block/zram0/disksize ，压缩算法文件是 /sys/block/zram0/comp_algorithm 。

可以运行 cat 命令查看两个文件来确定 zRAM 文件的大小和压缩算法，例如命令 cat /sys/block/zram0/disksize 查看 zRAM 大小。(推荐zstd压缩算法)

同样也可以通过两个文件设置 zRAM 文件的大小和压缩算法，例如命令 echo "512M" | sudo tee /sys/block/zram0/disksize 修改 zRAM 的大小。

注意：请务必先选择压缩算法再选择zram文件大小，不然会出现设备繁忙....

cat /sys/block/zram0/disksize
cat /sys/block/zram0/comp_algorithm

echo "zstd" | sudo tee /sys/block/zram0/comp_algorithm
echo "512M" | sudo tee /sys/block/zram0/disksize

持久化 zRAM 配置

由于 /sys 目录是基于内存的文件系统，因此重启系统后，你设置的 zRAM 参数将不再存在。要持久化 zRAM 的参数，请使用 udev 进行设置。

udev 是一个用户空间系统，简单来说就是 Linux 设备管理器。它使操作系统管理员能够为设备事件运行用户指定的程序或者脚本，也可以在添加设备时指定设备参数。

要设置 zRAM 的大小，可以在 udev 规则文件的 ATTR 指定 zRAM 大小 disksize，ATTR{disksize}="512M" 表示设置 zRAM 的大小是 512M。

要设置 zRAM 的其它属性，可以在 udev 规则文件指定多个 ATTR 属性设置设备参数。例如设置 zRAM 压缩算法 ，可以添加属性 ATTR{comp_algorithm}="zstd"。

# Persistent

echo 'KERNEL=="zram0", ATTR{disksize}="512M",TAG+="systemd"' | sudo tee  /etc/udev/rules.d/99-zram.rules

echo 'KERNEL=="zram0", ATTR{comp_algorithm}="zstd", ATTR{disksize}="512M", TAG+="systemd"' | sudo tee  /etc/udev/rules.d/99-zram.rules

激活 zRAM

要在当前运行时启用 zRAM 可以将 zRAM 当作交换空间一样的方式启用。首先需要将 zRAM 文件进行格式化，运行命令 sudo mkswap /dev/zram0 。

当格式化完成后，为了让系统识别 zRAM 文件，因此还需要启用 zRAM 文件。可以运行命令 sudo swapon /dev/zram0 启用 zRAM 文件。

如果你系统已经存在交换空间，那么总的交换空间的大小是zRAM的大小加交换空间的大小。

sudo mkswap /dev/zram0
sudo swapon /dev/zram0

自动挂载 zRAM

现在已经在内核启用 zRAM 模块，接下来创建 SystemD 单元文件，在系统启动时自动激活 zRAM 文件并作为交换空间挂载。

使用你喜欢的文本编辑器创建文件 /etc/systemd/system/zram.service 。在本教程中，我们使用vim 创建并编辑文件 SystemD 单元文件。

编辑完成后，保存文件并退出 vim 编辑器，然后运行命令 sudo systemctl enable zram 启用 zram 服务，最后重启计算机。

sudo vim /etc/systemd/system/zram.service
sudo systemctl enable zram

[Unit]
Description=Swap with zram
After=multi-user.target

[Service]
Type=oneshot
RemainAfterExit=true
ExecStartPre=/sbin/mkswap /dev/zram0
ExecStart=/sbin/swapon /dev/zram0
ExecStop=/sbin/swapoff /dev/zram0

[Install]
WantedBy=multi-user.target

停止并禁用 zram 的服务

通常，zram 作为服务运行时，可以通过 systemd 进行控制。以下命令可以停止并禁用 zram 服务：

sudo systemctl stop zramswap.service
sudo systemctl disable zramswap.service

卸载 zram 模块

可以使用 rmmod命令完全卸载zram模块。首先，确保没有任何 zram 设备在使用中：

sudo swapoff /dev/zram0

然后，卸载 zram 内核模块：

sudo rmmod zram

移除/注释相关的 fstab 条目

如果 /etc/fstab 文件中有关于 zram 的条目，应该将其注释掉或删除。打开 /etc/fstab 文件：

sudo vim /etc/fstab

找到类似下面的行：

/dev/zram0 none swap defaults 0 0

将其注释掉（在行首添加 #）或删除。