Linuxサーバーのスワップ領域を設計・拡張する方法｜物理メモリ別の推奨容量とswapfile作成

この記事のポイント

・RAM 8GB 以下ではRAMと同容量、16GB 以上はRAMの半分を目安にスワップを確保する
・クラウド（EC2など）ではデフォルトでスワップが無効のため、手動でswapfileを作成する必要がある
・swappiness の推奨値は一般サーバー=10～30、データベースサーバー=1～10
・swapon --show と free -h でスワップの使用状況をリアルタイムに確認できる

# 物理メモリ容量を確認
free -h
#              total        used        free      shared  buff/cache   available
# Mem:          7.6Gi       2.1Gi       3.2Gi        38Mi       2.3Gi       5.1Gi
# Swap:            0           0           0

# 詳細なハードウェア情報でRAMスロット構成を確認
sudo dmidecode -t memory | grep -E "Size:|Type:|Speed:"

# dd でゼロ埋めファイルを作成（確実な方法）
sudo dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=4096
# 4096+0 records in
# 4096+0 records out
# 4294967296 bytes (4.3 GB, 4.0 GiB) copied, 8.42 s, 510 MB/s

# fallocate を使う場合（高速だがbtrfsは非対応）
sudo fallocate -l 4G /swapfile

注意：btrfsファイルシステムでのswapfile

btrfs（Ubuntu 22.04のデフォルト）では fallocate で作成したswapfileは動作しません。dd で作成するか、btrfs の COW（Copy-On-Write）を無効化した専用サブボリュームを使う必要があります。

sudo chmod 600 /swapfile
ls -la /swapfile
# -rw------- 1 root root 4294967296  5月 17 11:00 /swapfile

sudo mkswap /swapfile
# Setting up swapspace version 1, size = 4 GiB (4294963200 bytes)
# no label, UUID=a1b2c3d4-e5f6-7890-abcd-ef1234567890

sudo swapon /swapfile

# 有効化を確認
swapon --show
# NAME      TYPE  SIZE   USED PRIO
# /swapfile file 4096M 0B   -2

free -h
#              total        used        free      shared  buff/cache   available
# Mem:          7.6Gi       2.1Gi       3.2Gi        38Mi       2.3Gi       5.1Gi
# Swap:         4.0Gi          0B       4.0Gi

# fstabにswapfileを追記
echo '/swapfile none swap sw 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab

# fstabの確認
cat /etc/fstab | grep swap
# /swapfile none swap sw 0 0

# swapfileを一度無効化してfstabで再有効化できるか確認
sudo swapoff /swapfile
sudo swapon -a   # fstabの全スワップを有効化
swapon --show
# NAME      TYPE  SIZE   USED PRIO
# /swapfile file 4096M 0B   -2

# 現在のswappiness値を確認
cat /proc/sys/vm/swappiness
# 60

# 一時的に変更（再起動で元に戻る）
sudo sysctl vm.swappiness=10

# 永続化（再起動後も有効）
echo 'vm.swappiness=10' | sudo tee -a /etc/sysctl.d/99-swappiness.conf
sudo sysctl -p /etc/sysctl.d/99-swappiness.conf

# EC2上でのswapfile作成（例：2GBのt3.smallなど）
sudo dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=128M count=16
sudo chmod 600 /swapfile
sudo mkswap /swapfile
sudo swapon /swapfile
echo '/swapfile swap swap defaults 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab

# スワップ使用量を確認（最も手早い方法）
free -h
#              total        used        free      shared  buff/cache   available
# Mem:          7.6Gi       6.8Gi       102Mi        38Mi       712Mi       612Mi
# Swap:         4.0Gi       3.1Gi       947Mi

# スワップの詳細（どのswapfileが使われているか）
swapon --show
# NAME      TYPE  SIZE    USED  PRIO
# /swapfile file  4096M  3100M   -2

# スワップの使用状況をリアルタイムで監視
watch -n 2 "free -h; echo ''; swapon --show"

# プロセス別スワップ使用量を確認（降順ソート）
for pid in /proc/[0-9]*/status; do
  awk -v PID=$(echo $pid | cut -d'/' -f3) \
    '/VmSwap/{printf "PID=%s Swap=%s %s\n", PID, $2, $3}' $pid
done | sort -t= -k3 -rn | head -10

# swapfileを拡張する手順（4GB → 8GBへ）
sudo swapoff /swapfile
sudo dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=8192
sudo chmod 600 /swapfile
sudo mkswap /swapfile
sudo swapon /swapfile
swapon --show
# NAME      TYPE  SIZE USED PRIO
# /swapfile file  8GiB   0B   -2

swapon: /swapfile: read swap header failed

swapon: /swapfile: insecure permissions 0644, 0640 suggested.

sudo chmod 600 /swapfile
sudo swapon /swapfile

# btrfsでの対処：COW属性を無効化してddで作成
sudo truncate -s 0 /swapfile
sudo chattr +C /swapfile
sudo dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=4096
sudo chmod 600 /swapfile
sudo mkswap /swapfile
sudo swapon /swapfile