小内存福音：如何通过 ZRAM 内核模块，压缩 Ubuntu 内存

小内存福音：如何通过 ZRAM 内核模块，压缩 Ubuntu 内存

ZRAM是一个Linux内核模块，可以在系统内存（RAM）中创建一个压缩的块设备。通过压缩内存中的数据，ZRAM可以增加可用内存的有效容量。本文将详细介绍ZRAM的工作原理，并提供在Ubuntu系统中加载和配置ZRAM模块的具体步骤。

如果你正在使用Ubuntu系统，并且希望在内存受限的机器上提升系统性能，ZRAM是一个非常不错的选择。通过压缩内存中的数据，ZRAM可以有效减少物理内存的占用，从而让系统可以运行更多的应用程序，或处理更大规模的任务。

1. 什么是 ZRAM？

ZRAM是一个Linux内核模块，它可以在系统内存（RAM）中创建一个压缩的块设备（Block Device）。通过压缩内存中的数据，ZRAM可以增加可用内存的有效容量。

与传统的交换分区（swap）相比，ZRAM不使用磁盘空间，而是直接在内存中进行数据压缩，从而减少了频繁的磁盘I/O操作带来的性能瓶颈。

1.1 ZRAM 的工作原理

• 创建块设备：ZRAM会创建一个虚拟块设备。这个设备不会像传统块设备（如磁盘分区）那样将数据存储在磁盘上，而是直接将数据保存在内存中。

• 数据压缩：当系统向ZRAM块设备写入数据时，ZRAM模块会对数据进行压缩，并将压缩后的数据存储在内存中。这种方式可以在不增加物理内存的情况下「变相扩展」内存容量。

• 数据解压缩：当需要读取存储在ZRAM中的数据时，内核会对数据进行解压，然后再将解压后的数据提供给应用程序或系统进程。

ZRAM的压缩机制虽然可以节省内存，但压缩和解压过程需要CPU的参与，所以会增加一定的CPU负载。因此，在CPU性能较弱的系统中，大量使用ZRAM反而可能会导致系统性能下降。

2. 在 Ubuntu 加载 ZRAM 模块

2.1 检查 Ubuntu 内存使用情况

在启用ZRAM之前，最好先通过free命令来了解系统当前的内存使用情况：

free -h

使用free命令查看Ubuntu内存使用

此命令会显示你的总内存、已用内存和空闲内存。通过这些信息，可以与启用ZRAM之后进行对比。

2.2 在 Ubuntu 上加载 ZRAM 模块

ZRAM已经包含在Linux内核中，我们只需加载ZRAM模块并验证模块是否加载成功。

sudo modprobe zram # （临时）加载zram内核模块
lsmod | grep zram # 查看是否加载成功

加载zram内核模块并验证是否成功

如果在输出中看到zram，就表示模块已成功加载。

3. 在 Ubuntu 中配置 ZRAM

3.1 创建 ZRAM 服务

为了方便配置和管理，我们可以将ZRAM配置编写成一个服务脚本，来方便随时启用和禁用：

1. 使用你习惯的文本编辑器（如vim或nano），创建一个zram.service服务配置文件：

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

2. 将以下配置并粘贴到文件中：

   [Unit]
   Description=ZRAM Configuration
   After=local-fs.target
   
   [Service]
   Type=oneshot
   ExecStart=/usr/sbin/modprobe zram
   ExecStart=/bin/sh -c 'echo 2G > /sys/block/zram0/disksize'
   ExecStart=/bin/sh -c 'mkswap /dev/zram0'
   ExecStart=/bin/sh -c 'swapon /dev/zram0'
   RemainAfterExit=yes
   
   [Install]
   WantedBy=multi-user.target
   

   根据你Ubuntu系统的物理内存大小，在ExecStart行中调整需要的ZRAM大小，一般设置为RAM大小的50%-100%。

3. 使用以下命令启动并启用ZRAM服务：

   sudo systemctl daemon-reload # 重新载入服务配置文件
   sudo systemctl enable zram.service # 启用zram服务
   sudo systemctl start zram.service # 启动zram服务
   

   

加载并启动ZRAM服务