在雲端運算的世界中，最佳化虛擬機器 (VM) 的效能至關重要，尤其是在處理記憶體密集型應用程式時。建立一個交換分區是一種有效的方法，它可以作為實體記憶體 (RAM) 的擴充。當 RAM 已滿時，作業系統會將不活躍的分頁 (pages) 轉移到交換空間中，為更活躍的行程釋放 RAM。這對使用雲端伺服器的使用者特別重要，包括那些使用 **香港伺服器**的使用者，這些服務供應商提供了高效能的雲端解決方案。
雖然具體步驟可能會因雲端供應商而異，但本文將重點介紹如何在 Azure Linux VM 上使用 cloud-init 建立交換分區。這種方法可以根據需要稍作修改，適用於其他雲端環境。
**什麼是交換分區？**
交換分區是硬碟上的一塊專用空間，作業系統將其用作實體記憶體 (RAM) 的擴充。當 RAM 已滿時，不活躍的分頁會被移動到交換空間中，從而為更活躍的行程釋放 RAM。這可以顯著提高系統的穩定性和效能，尤其是在記憶體使用量波動較大的場景下。
例如，執行在 **香港VPS** 上的應用程式可能需要處理大量資料，交換分區可以幫助避免記憶體不足的錯誤，從而保持系統平穩執行。
**為什麼在 Azure 中使用暫存磁碟作為交換空間？**
在 Azure，每個 Linux VM 都有一個暫存磁碟（也稱為暫存磁碟或資源磁碟）。該磁碟位於與 VM 相同的實體伺服器上，延遲較低，因此非常適合作為交換空間。然而，需要注意的是，這個磁碟是暫存的，如果 VM 被停止或移動到另一台主機，其上的資料將被清除。因此，它僅適用於非持久性資料，如交換空間。
對於其他雲端供應商（如 **香港雲伺服器**），可能也有類似的暫存儲存選項，但具體實作可能不同。建議查閱供應商的文件以確認最佳實踐。
**為交換分區建立做準備**
在建立交換分區之前，需要確保任何現有的交換設定都被停用。在 Azure Linux VM 上，`waagent`（Windows Azure Linux Agent）可能被設定為自動建立交換空間。為了防止這種情況，您需要修改 `waagent` 的設定檔。
1. **在 `waagent` 設定中停用交換建立**
開啟 `/etc/waagent.conf` 檔案，並確保以下行已設定為停用自動交換建立：
“`
# Format if unformatted. If ‘n’, resource disk will not be mounted.
ResourceDisk.Format=n
# Create and use SWAPfile on resource disk.
ResourceDisk.EnableSWAP=n
# Mount point for the resource disk
ResourceDisk.MountPoint=/mnt
# Size of the SWAPfile.
ResourceDisk.SWAPSizeMB=0
“`
這些設定確保 Azure Linux Agent 不會自動格式化暫存磁碟或建立交換檔案。
2. **重啟 Azure Linux Agent**
修改設定後，重啟 `waagent` 以套用變更。重啟命令因發行版而異。例如：
* **在 Ubuntu 上：**
“`bash
sudo service walinuxagent restart
“`
* **在 RHEL 上：**
“`bash
sudo systemctl restart waagent
“`
請根據您的 Linux 發行版選擇正確的命令。如果您使用的是 **香港伺服器** 或其他雲端供應商，可能需要檢查是否有類似的代理服務需要停用。
**使用 cloud-init 建立交換分區**
`cloud-init` 是一個強大的工具，可以在 VM 部署期間自訂 VM。以下是如何使用 `cloud-init` 在 Azure Linux VM 的暫存磁碟上建立交換分區。
* **適用於 Ubuntu VM**
Ubuntu 提供了專門的文件，介紹如何在 VM 部署期間使用 `cloud-init` 啟用交換分區。您可以參考取得詳細說明。預設情況下，Azure 上的 Ubuntu 映像不建立交換分區，因此需要透過 `cloud-init` 手動啟用。
* **適用於 RHEL VM**
* **建立 cloud-init 設定檔**
在您當前的 shell（例如 Cloud Shell）中建立一個名為 `cloud_init_swappart.txt` 的檔案，並貼上以下內容：
“`yaml
#cloud-config
disk_setup:
ephemeral0:
table_type: gpt
layout: [66, [33,82]]
overwrite: true
fs_setup:
– device: ephemeral0.1
filesystem: ext4
– device: ephemeral0.2
filesystem: swap
mounts:
– [“ephemeral0.1”, “/mnt”]
– [“ephemeral0.2”, “none”, “swap”, “sw,nofail,x-systemd.requires=cloud-init.service”, “0”, “0”]
“`
此設定在暫存磁碟上設定了 GPT 分割區表，建立了兩個分割區（一個用於 ext4 檔案系統，一個用於交換），並適當掛載它們。
* **建立資源群組和 VM**
使用 Azure CLI 建立資源群組和 VM，並將自訂資料傳遞給 `cloud-init`：
“`bash
az group create –name myResourceGroup –location eastus
az vm create –resource-group myResourceGroup –name vmName –image imageCIURN –custom-data cloud_init_swappart.txt –generate-ssh-keys
“`
請將 `imageCIURN` 替換為您所需 Linux 發行版的實際映像 URN（例如，`RedHat:RHEL:8.4:8.4.2021042701`）。
如果您使用的是 **香港VPS** 或其他雲端平台，可能需要使用不同的命令或工具來套用 `cloud-init` 設定。請參考供應商的文件。
**修改執行中的 VM**
如果需要在已執行的 VM 上新增交換分區，可以透過新增 `cloud-init` 設定檔並更新系統設定來實現。
1. **建立設定檔**
建立一個名為 `/etc/cloud/cloud.cfg.d/00-azure-swap.cfg` 的檔案，並新增與上面 RHEL 相同的設定內容。
2. **更新系統設定**
將以下行追加到 `/etc/systemd/system.conf`：
“`
DefaultEnvironment=”CLOUD_CFG=/etc/cloud/cloud.cfg.d/00-azure-swap.cfg”
“`
3. **套用變更**
要使變更生效，可能需要停止或重新部署 VM。但請注意，這會重設暫存磁碟，因此請確保備份任何重要資料。對於 **香港雲伺服器** 使用者，可能需要檢查供應商的控制台或 CLI 工具來執行類似操作。
**驗證交換分區**
一旦交換分區設定完成，您可以透過 SSH 連線到 VM 並執行以下命令來驗證：
“`bash
sudo swapon -s
“`
這將顯示交換空間的資訊，包括裝置、類型、大小、已用空間和優先順序。例如：
“`
Filename Type Size Used Priority
/dev/sdb2 partition 2494440 0 -1
“`
如果輸出顯示交換分區已啟用，則設定成功。
**其他建立交換分區的方法**
除了使用 `cloud-init`，您還可以透過以下方法建立交換分區：
* **手動建立交換檔案**：使用 `fallocate` 或 `dd` 命令在磁碟上建立交換檔案。例如：
“`bash
sudo fallocate -l 2G /swapfile
sudo chmod 600 /swapfile
sudo mkswap /swapfile
sudo swapon /swapfile
“`
然後，將其新增到 `/etc/fstab` 以確保重啟後自動啟用。
* **使用專用磁碟分割區**：如果您的 VM 有額外的磁碟，可以使用 `fdisk` 或 `parted` 建立專用交換分割區。然而，在雲端環境中（如 Azure 或 **香港伺服器**），暫存磁碟通常是更好的選擇，因為它不需要額外的儲存成本。
**以下是兩種方法的比較：**
| 方法 | 優點 | 缺點 |
| :——————- | :—————————————– | :—————————————– |
| **使用 cloud-init** | 自動化設定，適合雲端環境，易於部署 | 需要熟悉 cloud-init 語法 |
| **手動建立交換檔案** | 靈活，易於調整大小 | 需要手動設定，可能不適合自動化部署 |
| **專用交換分割區** | 效能略高 | 需要額外磁碟，增加成本 |
**結論**
為您的 Linux VM 建立交換分區可以顯著提高其效能，特別是在處理記憶體密集型任務時。雖然本指南重點介紹了 Azure Linux VM 使用 `cloud-init` 的方法，但這些原則也可以應用於其他雲端環境，包括 **香港伺服器**、**香港VPS** 和 **香港雲伺服器**，只要根據特定供應商的文件進行相應調整。
透過遵循這些步驟，您可以確保您的 VM 能夠更好地處理記憶體需求，從而實現更穩定的系統和更好的回應效能。無論是執行在 Azure 還是其他雲端平台（如 **香港雲伺服器**），交換分區都是最佳化 VM 效能的重要工具。
