Journaux liées à cette note :

Faut-il encore configurer du swap en 2025, même sur des serveurs avec beaucoup de RAM ? #OnMePoseLaQuestion, #DevOps, #admin-sys, #linux, #JaiDécouvert, #JaiLu

Aujourd'hui, j'ai implémenté des tests de montée en charge à l'aide de Grafana k6. En ciblant un site web hébergé sur un petit serveur Scaleway DEV1-M, j'ai constaté que le serveur est devenu inaccessible à la fin des tests. Aucun swap n'était configuré sur cette Virtual machine de 4Go de RAM.

Je me suis souvenu qu'en 2019, j'ai rencontré aussi des problèmes de freeze sur une VM AWS EC2 que j'ai corrigés en ajoutant un peu de swap au serveur. Après cela, je n'ai constaté plus aucun freeze de VM pendant 4 ans.

Ce sujet de swap m'a fait penser à la question qu'un ami m'a posée en octobre 2024 :

Désactiver le swap sur une Debian, recommandé ou pas ?

Alors que j'ai 29Go utilisé sur 64, le swap était plein (3,5Go occupé à 100%), les 12 cœurs du serveur partaient dans les tours. J'ai désactivé le swap et me voilà gentiment avec un load average raisonnable, pour les tâches de cette machine.

C'est une très bonne question que je me pose depuis longtemps. J'ai enfin pris un peu de temps pour creuser ce sujet.

Sept mois plus tard, voici ma réponse dans cette note 😉.

#JaiDécouvert le paramètre kernel nommé Swappiness.

swappiness

This control is used to define how aggressive the kernel will swap memory pages. Higher values will increase aggressiveness, lower values decrease the amount of swap. A value of 0 instructs the kernel not to initiate swap until the amount of free and file-backed pages is less than the high water mark in a zone.

The default value is 60.

documentation du kernel

Dans la documentation SwapFaq d'Ubuntu j'ai lu :

The swappiness parameter controls the tendency of the kernel to move processes out of physical memory and onto the swap disk. Because disks are much slower than RAM, this can lead to slower response times for system and applications if processes are too aggressively moved out of memory.

  • swappiness can have a value of between 0 and 100
  • swappiness=0 tells the kernel to avoid swapping processes out of physical memory for as long as possible
  • swappiness=100 tells the kernel to aggressively swap processes out of physical memory and move them to swap cache

The default setting in Ubuntu is swappiness=60. Reducing the default value of swappiness will probably improve overall performance for a typical Ubuntu desktop installation. A value of swappiness=10 is recommended, but feel free to experiment. Note: Ubuntu server installations have different performance requirements to desktop systems, and the default value of 60 is likely more suitable.

source

D'après ce que j'ai compris, plus swappiness tend vers zéro, moins le swap est utilisé.

J'ai lu ici :

vm.swappiness = 60 : Valeur par défaut de Linux : à partir de 40% d’occupation de Ram, le noyau écrit sur le disque.

source

Cependant, je n'ai pas trouvé d'autres sources qui confirment cette correspondance entre la valeur de swappiness et un pourcentage précis d'utilisation de la RAM.

J'ai ensuite cherché à savoir si c'était encore pertinent de configurer du swap en 2025, sur des serveurs qui disposent de beaucoup de RAM.

#JaiLu ce thread : "Do I need swap space if I have more than enough amount of RAM?", et voici un extrait qui peut servir de conclusion :

In other words, by disabling swap you gain nothing, but you limit the operation system's number of useful options in dealing with a memory request. Which might not be, but very possibly may be a disadvantage (and will never be an advantage).

source

Je pense que ceci est d'autant plus vrai si le paramètre swappiness est bien configuré.

Concernant la taille du swap recommandée par rapport à la RAM du serveur, la documentation de Ubuntu conseille les ratios suivants :

       RAM      Swap    Maximum Swap
      256MB    256MB           512MB 
      512MB    512MB          1024MB
     1024MB   1024MB          2048MB
        1GB      1GB             2GB
        2GB      1GB             4GB
        3GB      2GB             6GB
        4GB      2GB             8GB
        5GB      2GB            10GB
        6GB      2GB            12GB
        8GB      3GB            16GB
       12GB      3GB            24GB
       16GB      4GB            32GB
       24GB      5GB            48GB
       32GB      6GB            64GB
       64GB      8GB           128GB
      128GB     11GB           256GB
      256GB     16GB           512GB
      512GB     23GB             1TB
        1TB     32GB             2TB
        2TB     46GB             4TB
        4TB     64GB             8TB
        8TB     91GB            16TB

source

#JaiDécouvert aussi que depuis le kernel 2.6, les fichiers de swap sont aussi rapides que les partitions de swap :

Definitely not. With the 2.6 kernel, "a swap file is just as fast as a swap partition."

source

Suite à ces apprentissages, j'ai configuré et activé un swap de 2G sur la VM Scaleway DEV-1L équipée de 4G de RAM, avec le paramètre swappiness réglé à 10.

J'ai relancé mon test Grafana k6 et je n'ai constaté plus aucun freeze, je n'ai pas perdu l'accès au serveur.

De plus, probablement grâce au paramètre swappiness fixé à 10, j'ai observé que le swap n'a pas été utilisé pendant le test.

Suite à ces lectures et à cette expérience concluante, j'ai décidé de désormais configurer systématiquement du swap sur tous mes serveurs de la manière suivante :

if swapon --show | grep -q "^/swapfile"; then
    echo "Swap is already configured"
else
    get_swap_size() {
        local ram_gb=$(free -g | awk '/^Mem:/ {print $2}')
        
        # Why this values? See https://help.ubuntu.com/community/SwapFaq#How_much_swap_do_I_need.3F
        if [ $ram_gb -le 1 ]; then
            echo "1G"
        elif [ $ram_gb -le 2 ]; then
            echo "1G"
        elif [ $ram_gb -le 6 ]; then
            echo "2G"
        elif [ $ram_gb -le 12 ]; then
            echo "3G"
        elif [ $ram_gb -le 16 ]; then
            echo "4G"
        elif [ $ram_gb -le 24 ]; then
            echo "5G"
        elif [ $ram_gb -le 32 ]; then
            echo "6G"
        elif [ $ram_gb -le 64 ]; then
            echo "8G"
        elif [ $ram_gb -le 128 ]; then
            echo "11G"
        else
            echo "11G"
        fi
    }

    SWAP_SIZE=$(get_swap_size)
    fallocate -l $SWAP_SIZE /swapfile
    chmod 600 /swapfile
    mkswap /swapfile
    swapon /swapfile

    if ! grep -q "^/swapfile.*swap" /etc/fstab; then
        echo "/swapfile none swap sw 0 0" >> /etc/fstab
    fi
fi

# Why 10 instead default 60? see https://help.ubuntu.com/community/SwapFaq#:~:text=a%20value%20of%20swappiness%3D10%20is%20recommended
echo 10 | tee /proc/sys/vm/swappiness
echo "vm.swappiness=10" | tee -a /etc/sysctl.conf