【Linux】メモリ使用量とスワップ管理について

この記事では、Linuxにおけるメモリ管理の概要、freeコマンドを使用したメモリ使用量の監視方法について確認します。また、スワップファイルの作成と有効化、スワップ使用量についても確認します。

メモリ使用量の監視

サーバーが使用しているメモリの量を確認するには、「free」コマンドを使用します。このコマンドで、現在使用されているメモリの量が確認できます。freeコマンドを何もオプション設定せずに使用した場合、出力はキロバイト単位で表示されます。

$ free

出力をメガバイト単位で表示するには、-mオプションをつけます。キロバイト単位より、見やすいと思います。

$ free -m

上の「free -m」の出力結果を一見すると、メモリは1062MB空いているように見えまずが、実際の空きメモリ量は「available」の下にある1571MBです。

「available」の下に表示されているメモリ量は、システムによるキャッシュも含まれています。アプリケーションが実行するためにメモリを必要とするとき、カーネルはこのキャッシュを解放します。

Linuxは、未使用のメモリを無駄にしないよう、未使用分のメモリをファイルシステムキャッシュに使用します。このキャッシュは、ストレージ・デバイスに書き込む必要のあるデータを一時的に保存します。メモリからデータを取り出す方が、毎回ストレージからデータを読み込むよりも高速のため、処理速度が向上します。

このように、freeコマンドの出力を監視することで、システムがメモリ不足に陥っているかどうか、確認することができます。

スワップとは、物理メモリに収まりきらないデータを一時的に保存するために、OSが使用するハードディスク上のスペースのことです。スワップがあることで、メモリが不足した場合でも、システムは継続して動作することができます。

もともと、2GBのスワップファイルが作成されています。「free -m」で確認します。

現在のスワップファイルを「/proc/swaps」より確認します。/swap.imgという2GBのスワップファイルが確認できます。

ここで、スワップ拡張のため、追加で、4GBのスワップファイルを作成します。

「dd」コマンドで希望するサイズの空のファイルを作成します。下記はddコマンドを使用して、4GBのスワップファイルを作成しています。

$ sudo dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=4096

dd: ブロックデバイスからデータをコピーするコマンド
if=/dev/zero: 入力ファイルを指定するパラメータで/dev/zeroを指定。この特殊なファイルは、無限のゼロ（0）バイトを生成するデバイスです。
of=/swapfile: 出力ファイルを指定するパラメータで、/swapfileという名前のファイルに書き込みます。このファイルをスワップ用として、物理メモリが不足した場合に使用される仮想メモリの一部であり、このファイルに書き込むようにします。
bs=1M: 一度に読み込むブロックサイズを指定するパラメータ。このコマンドでは、1MBのブロックサイズを指定しています。ブロックサイズを大きくすると、ddコマンドがより効率的に動作します。
count=4096: 書き込むブロック数を指定するパラメータ。このコマンドでは、4096ブロックを書き込むよう指定しています。1MBのブロックサイズであるため、これは4GBのファイルサイズに相当します。このパラメーターによって、スワップファイルのサイズが決定されます。