Para comprender qué es la memoria de intercambio en Linux, veremos el concepto de RAM y cómo reacciona el sistema Linux cuando la RAM alcanza su capacidad máxima.
Con el tema de la memoria, es bastante común encontrar menciones de RAM y espacio de intercambio. En este tutorial, analizamos la RAM y la memoria de intercambio para comprender por qué la memoria de intercambio en Linux es tan esencial.
Estableciendo el contexto...
A veces, puede experimentar que su sistema se vuelve lento mientras trabaja. Esto suele suceder debido a que la memoria física o la RAM se utilizan a su máxima capacidad.
Esto es algo que queremos evitar, ya que la falta de disponibilidad de espacio RAM puede causar tiempos de espera de E/S altos y una capacidad de respuesta reducida para el sistema. Para contrarrestarlo, el sistema utiliza el espacio de intercambio. Ayuda a garantizar que el sistema no agote la memoria física de su sistema.
¿Cómo se utiliza la memoria RAM?
La memoria RAM o la memoria de acceso aleatorio es la parte más importante de cualquier dispositivo digital. Esta pieza de hardware es donde se almacenan todos los datos que se utilizan actualmente en un procesador.
El procesador puede leer esta ubicación de memoria mucho más rápido en comparación con otras ubicaciones, como un HDD o SSD.
Debido a su naturaleza volátil, la RAM solo almacena los datos que se están utilizando actualmente. Tan pronto como se apaga un sistema, pierde toda la memoria que estaba almacenada en él. Por lo tanto, utilizamos dispositivos de almacenamiento como HDD, SSD o unidad óptica para almacenar de forma permanente los datos necesarios.
Pero estos dispositivos de almacenamiento también nos ayudan en otros casos. Uno de esos casos es cuando la RAM se acerca a su capacidad máxima y no puede contener todos los datos necesarios al mismo tiempo.
Esto nos lleva al concepto de memoria de intercambio en Linux.
Comprender la memoria de intercambio en Linux
La memoria de intercambio en Linux se usa para evitar el desbordamiento de datos en la RAM en caso de que el sistema enfrente una carga alta. Esto ayuda a evitar que el sistema deje de responder debido a la falta de memoria. También garantiza que las aplicaciones o los procesos no encuentren errores de "memoria insuficiente".
¿Cómo funciona la memoria de intercambio?
En términos de memoria, una página es un bloque fijo de espacio de memoria. Los bloques de datos que ocupan la RAM lo hacen en forma de estas páginas.
En el caso de que el almacenamiento de RAM se acerque a su límite, el sistema operativo debe priorizar los procesos que utilizan esta memoria. Por lo tanto, el sistema operativo selecciona los datos o procesos antiguos que pueden estar inactivos para liberar RAM.
Estos datos luego se escriben en una sección predefinida del dispositivo de almacenamiento ROM en el sistema. Esta sección se conoce como el "espacio de intercambio".
Esta función de la memoria de intercambio en Linux permite que el sistema operativo mantenga suficiente espacio libre en RAM en todo momento. Más tarde, estas páginas se "intercambian" con las almacenadas en la RAM cuando sea necesario.
¿Por qué es importante la memoria de intercambio?
El espacio RAM es un recurso precioso. Se requiere para todos los procesos. La memoria de intercambio en Linux permite que el sistema operativo equilibre los recursos disponibles. Esto, a su vez, da como resultado el funcionamiento eficiente de su sistema.
Los datos almacenados en la memoria de intercambio en Linux tardan más en acceder que los almacenados en la RAM. Sin embargo, esto no causa ningún problema.
Todos los datos escritos en la memoria de intercambio se vuelven a cargar en la RAM tan pronto como está libre, o los datos son necesarios para un proceso actual. Esto hace que la memoria de intercambio en Linux sea una prueba de falla confiable para evitar cualquier excepción de falta de memoria para los procesos en ejecución en nuestro sistema.
En el caso de los sistemas que utilizan unidades de estado sólido, se ha observado que la creación de particiones de memoria de intercambio provoca la degradación del hardware a largo plazo. Esto reduce la vida útil de su SSD y puede provocar fallas en la memoria.
¿Cómo verificar la asignación de memoria de intercambio de su sistema?
Para la mayoría de los sistemas, es común encontrar un término conocido como "memoria virtual" en las propiedades de la memoria. La memoria virtual es el espacio en el sistema que es igual a la suma de la RAM y la memoria de intercambio en Linux.
Casi todos los sistemas Linux modernos declaran una partición de intercambio de forma predeterminada para evitar situaciones de desbordamiento de memoria.
Por lo tanto, puede ser esencial para un usuario de Linux verificar la asignación de memoria virtual y de intercambio en su sistema. Esto puede ayudar a decidir si desea aumentar o reducir la partición de intercambio según sus requisitos.
Para verificar la asignación y utilización total de memoria virtual en su sistema, escriba el siguiente comando en su terminal.
free -h
Como se muestra en la captura de pantalla anterior, esto muestra la RAM total disponible y la memoria de intercambio.
También le muestra la cantidad de memoria que se está utilizando en ese momento y la cantidad de memoria libre disponible para el sistema.
Nota al margen: Declaré explícitamente un intercambio del 0 % para mi servidor Linux, ya que es un entorno de prueba y no necesita el espacio de intercambio.
Si simplemente desea encontrar el tamaño de la partición de intercambio en su sistema, puede usar la línea de comando para mostrar el contenido del archivo de configuración de intercambio almacenado en /proc/swaps usando el gato comando:
cat /proc/swaps
Como se mencionó anteriormente, no tengo espacio de intercambio configurado en mi sistema, pero puede ejecutar este comando para ver el espacio de intercambio configurado para su sistema.
Conclusión
En cualquier sistema, pocos recursos están siquiera cerca de la importancia del espacio RAM. Con la ayuda de la memoria de intercambio, los sistemas pueden aprovechar al máximo los recursos disponibles sin comprometer mucho el rendimiento.
Este mecanismo funciona silenciosamente en segundo plano para garantizar una experiencia fluida para los usuarios, incluso en el caso de sesiones de alta carga.
Esperamos que, a través de este tutorial, haya podido desarrollar una buena comprensión de la RAM, junto con el concepto de memoria de intercambio en Linux.