swap — 리눅스 가상 메모리 스왑 완전 정복

지난 글에서 파일시스템 검사와 복구를 다뤘습니다. 이번에는 RAM이 부족할 때 디스크 공간을 임시 메모리로 활용하는 스왑(swap) 메모리를 완전히 이해합니다.

스왑은 커널의 페이지 교체(page reclaim) 메커니즘의 일부입니다. 프로세스가 요구하는 메모리가 물리 RAM을 초과하면 커널은 오랫동안 사용하지 않은 페이지를 스왑 공간으로 내보내고(swap out), 다시 필요하면 불러옵니다(swap in). 스왑이 없으면 OOM Killer가 프로세스를 강제 종료합니다.

스왑 파티션 vs 스왑 파일

# === 스왑 파티션 ===
# fdisk로 파티션 타입을 82(Linux swap)로 설정 후
sudo mkswap /dev/sdb2
sudo swapon /dev/sdb2

# === 스왑 파일 (클라우드 VM·유연한 크기 조정 권장) ===
sudo fallocate -l 2G /swapfile
sudo chmod 600 /swapfile          # 보안 필수
sudo mkswap /swapfile
sudo swapon /swapfile

클라우드 인스턴스나 파티션을 다시 나누기 어려운 환경에서는 스왑 파일이 더 유연합니다. 성능 차이는 SSD 환경에서는 무시할 수준입니다.

스왑 상태 확인

# 스왑 사용 현황
swapon --show
free -h

# 출력 예시
# NAME       TYPE  SIZE   USED PRIO
# /swapfile  file  2G     128M  -2

# /proc/meminfo로 상세 확인
grep Swap /proc/meminfo
# SwapTotal:      2097152 kB
# SwapFree:       1968640 kB
# SwapCached:        4096 kB

/etc/fstab에 영구 등록

# 스왑 파일 fstab 등록
echo '/swapfile  none  swap  sw  0  0' | sudo tee -a /etc/fstab

# 스왑 파티션 fstab 등록 (UUID 방식)
UUID=$(blkid -s UUID -o value /dev/sdb2)
echo "UUID=$UUID  none  swap  sw  0  0" | sudo tee -a /etc/fstab

# 다음 부팅 시 활성화 확인
sudo swapon -a
swapon --show

swappiness — 스왑 적극성 조정

vm.swappiness는 0~200 범위의 커널 파라미터로, 값이 낮을수록 RAM을 최대한 활용하고 스왑을 덜 씁니다.

# 현재 값 확인
cat /proc/sys/vm/swappiness    # 기본: 60

# 즉시 변경 (재부팅 후 초기화)
sudo sysctl vm.swappiness=10

# 영구 적용 (/etc/sysctl.conf 또는 /etc/sysctl.d/ 추가)
echo 'vm.swappiness=10' | sudo tee /etc/sysctl.d/99-swap.conf
sudo sysctl -p /etc/sysctl.d/99-swap.conf

환경	권장 값
데스크톱	10~20
웹/앱 서버	10
데이터베이스	1~10
VM 게스트	10

스왑 크기 가이드

RAM	권장 스왑 크기
2GB 이하	RAM × 2
2~8GB	RAM × 1
8~64GB	RAM × 0.5
64GB 이상	32GB 또는 워크로드 기반

절전(hibernate)을 지원하려면 스왑이 RAM 크기 이상이어야 합니다.

zswap과 zram — 압축 스왑

현대 커널은 스왑 공간을 디스크로 내보내기 전에 압축하는 기법을 제공합니다.

# zswap 상태 확인 (커널 빌드 시 포함된 경우)
cat /sys/module/zswap/parameters/enabled

# zram — RAM 내 압축 블록 장치 (Ubuntu/Fedora 기본)
lsblk | grep zram
swapon --show | grep zram

# zram 수동 설정
sudo modprobe zram
echo lz4 | sudo tee /sys/block/zram0/comp_algorithm
echo 2G | sudo tee /sys/block/zram0/disksize
sudo mkswap /dev/zram0
sudo swapon -p 100 /dev/zram0   # 높은 우선순위로 먼저 사용

zram은 RAM 내에서 압축 블록 장치를 만들어 디스크보다 훨씬 빠른 스왑을 제공합니다. Raspberry Pi나 메모리가 적은 시스템에서 특히 효과적입니다.

스왑 비활성화 및 제거

# 스왑 비활성화 (페이지를 RAM으로 옮김)
sudo swapoff /swapfile

# 파일 삭제
sudo rm /swapfile

# fstab에서 제거
sudo sed -i '/swapfile/d' /etc/fstab

swapoff는 스왑된 모든 페이지를 RAM으로 불러오므로 RAM 여유가 충분할 때 실행해야 합니다. RAM이 부족하면 swapoff가 멈출 수 있습니다.

정리

• 스왑: RAM 부족 시 디스크를 임시 메모리로 활용
• mkswap 장치/파일 → swapon → fstab 등록
• 스왑 파일: fallocate -l 2G /swapfile && chmod 600 && mkswap && swapon
• vm.swappiness=10: 서버 권장 (스왑 사용 최소화)
• zram: RAM 내 압축 스왑 → 디스크보다 빠름

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지난 글: fsck — 파일시스템 검사와 손상 복구

다음 글: LVM 기초 — 유연한 논리 볼륨 관리

읽어주셔서 감사합니다. 😊