系统 swap 使用率过高的根源分析与解决方案

系统 swap 使用率过高的根源分析与解决方案：一次实战排查记录

最近在维护一台线上服务器时，突然收到监控告警：系统 swap 使用率超过 80%。作为运维人员，我深知 swap 使用率过高可能意味着内存不足，进而影响系统性能。经过一番排查和优化，最终解决了问题。今天就把这次实战经验整理成文，分享给大家。

1. 什么是 swap？为什么需要关注它？

简单来说，swap 是磁盘上的一块空间，当物理内存不足时，系统会将部分不常用的内存数据暂时移到 swap 中，从而释放物理内存供更紧急的任务使用。听起来很美好，对吧？但 swap 的读写速度远低于物理内存，频繁使用会导致系统性能下降。如果 swap 使用率持续很高，通常意味着物理内存严重不足。

2. 如何确认 swap 使用情况？

首先，我们需要确认 swap 的使用情况。使用以下命令可以快速查看：

free -h

输出示例：

              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           7.7G        5.2G        1.1G        456M        1.4G        1.8G
Swap:          2.0G        1.6G        416M

从输出可以看到，swap 总大小为 2GB，已使用 1.6GB，使用率确实很高。同时，物理内存可用量（available）只有 1.8GB，说明内存压力较大。

3. 分析 swap 使用率过高的根源

swap 使用率高通常有几个常见原因。我按照以下步骤逐一排查：

3.1 检查内存使用详情

使用 top 或 htop 命令查看哪些进程占用了大量内存：

top -o %MEM

按内存使用率排序后，我发现一个 Java 进程占用了近 4GB 内存，而系统总内存只有 8GB。这可能是问题的根源。

3.2 检查 swappiness 设置

swappiness 参数控制系统使用 swap 的倾向程度，范围是 0-100。值越高，越倾向于使用 swap。检查当前设置：

cat /proc/sys/vm/swappiness

输出为 60，这是一个相对较高的值，意味着系统比较“积极”地使用 swap。

3.3 检查是否有内存泄漏

使用 vmstat 观察内存变化：

vmstat 1 5

如果 si（swap in）和 so（swap out）字段持续有值，说明系统正在频繁交换数据，可能存在内存泄漏或内存不足。

4. 解决方案与优化步骤

根据排查结果，我采取了以下措施：

4.1 优化应用程序内存配置

针对那个占用大量内存的 Java 进程，我调整了 JVM 参数，限制了堆内存大小：

java -Xmx2g -Xms1g -jar myapp.jar

将最大堆内存从 4GB 降到 2GB，减轻了内存压力。

4.2 调整 swappiness 参数

将 swappiness 从 60 降到 10，减少系统使用 swap 的倾向：

echo 10 > /proc/sys/vm/swappiness

为了永久生效，编辑 /etc/sysctl.conf 文件：

echo 'vm.swappiness=10' >> /etc/sysctl.conf

4.3 清理不必要的进程和服务

使用 ps aux --sort=-%mem | head -10 找出其他内存占用高的进程，停掉了一些非必要的服务。

4.4 考虑增加物理内存

如果以上措施仍无法解决问题，可能需要考虑升级硬件，增加物理内存。这是最直接的解决方案。

5. 验证优化效果

优化后，再次使用 free -h 查看：

              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           7.7G        4.1G        2.8G        456M        0.8G        3.1G
Swap:          2.0G        256M        1.7G

可以看到，swap 使用率从 80% 降到了 12% 左右，物理内存可用量也增加到 3.1GB，系统性能明显改善。

6. 踩坑与总结

在这次排查过程中，我差点犯了一个错误：直接关闭 swap。虽然这能立即降低 swap 使用率，但如果物理内存不足，系统可能会因 OOM（Out Of Memory）而崩溃。所以，千万不要在没确认物理内存充足的情况下禁用 swap。

总结一下，处理 swap 使用率过高的问题，关键在于：

• 确认内存使用情况，找出占用内存大的进程
• 合理调整 swappiness 参数
• 优化应用程序内存配置
• 必要时增加物理内存

希望这篇实战经验对你有帮助。如果你也遇到了类似问题，欢迎在评论区交流讨论！