swappiness と zram を使ったSWAPメモリ設定

設定した背景
swappiness とは？
1. 目安
2. 設定方法
zram とは？
systemd で zram を自動起動する方法
1. 【方法1】unit に直接書く方法
2. 【方法2】スクリプトに分ける（おすすめ）
どれくらいのサイズが適切？
まとめ

設定した背景

私の環境では、Q4OS を メモリ4GB で使用していました。
（現在は 8GB に増設済みなので記事中の内容はメモリ8GBとなっています）

WindowsからQ4OS(Plasma)へ乗り換えてみた話「Windowsが重くて使いづらくなった」「でもまだハードは動く」そんな方向けに、Q4OSを入れて実際に半年ほど使った感想をまとめました。Windowsからの乗り換えを検討している...

普段は問題ないのですが、

ブラウザでタブを多数開く
複数のアプリを同時起動する
画像編集やOffice系アプリを並行使用する

といった使い方をすると、明らかに動作が緩慢になることがありました。

「CPUが遅いのかな？」と思い調べてみると、
原因はどうやら メモリ不足によるSWAPの頻発 のようでした。

free -h や htop で確認すると、

物理メモリがほぼ使い切られている
ディスクswapが頻繁に発生している

という状態。

ハードディスク（SSDではなく）へのswapはやはり遅く、これが体感速度を落としていました。

そこで、

メモリ管理の調整（swappiness）
RAMを圧縮して活用する zram

を導入することにしました。

swappiness とは？

swappiness は、

「どれくらい積極的にswap

を使うか」

を決めるカーネルパラメータです。

確認方法：

cat /proc/sys/vm/swappiness

一般的なデフォルト値は下記のようです。

目安

値	動作
10〜20	できるだけRAMを使う
60	標準
80以上	積極的にswap使用

SSD環境や zram を使うなら、やや高めでも問題ありません。

設定方法

一時的に試すなら

sudo sysctl vm.swappiness=10

問題なさそうであれば永続化します

sudo nano /etc/sysctl.d/99-swappiness.conf

中身

vm.swappiness=10

保存 → 再起動　します。または下記を実行します。

sudo sysctl --system

zram とは？

zram は

メインメモリ(RAM)上に圧縮された仮想スワップ領域を作る仕組み

です。

つまり、

ディスクに書かない
RAMを圧縮して疑似的に増やす
高速

というメリットがあります。

例えば：

8GB RAMのうち
1GB zramに割当
圧縮率約2倍

→ とすると実質約10GB相当になるケースもあります。

systemd で zram を自動起動する方法

方法は2通りあります。

【方法1】unit に直接書く方法

unit 作成

sudo nano /etc/systemd/system/zram-autosetup.service

内容

[Unit]
Description=Setup ZRAM swap
After=multi-user.target

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/bin/bash -c 'modprobe zram; echo 1G > /sys/block/zram0/disksize; mkswap /dev/zram0; swapon -p 100 /dev/zram0'

RemainAfterExit=yes

[Install]
WantedBy=multi-user.target

有効化

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable zram-autosetup
sudo systemctl start zram-autosetup

確認

sudo swapon --show

結果

NAME       TYPE       SIZE USED PRIO
/dev/sda2  partition 21.4G 268K   -2
/dev/zram0 partition 1024M   0B  100

/dev/zramが出来てればOKです。

⚠ デメリット
上記の方法で、ExecStart に長いコマンドを書くと、oneshot サービスで失敗する場合があります。
ただし、自分は上記で設定しました。

【方法2】スクリプトに分ける（おすすめ）

より安定して動作します。

① systemd unit

/etc/systemd/system/zram-autosetup.service

中身

[Unit]
Description=Setup ZRAM swap
After=multi-user.target

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/bin/zram-setup.sh
RemainAfterExit=yes

[Install]
WantedBy=multi-user.target

② スクリプト作成

sudo nano /usr/bin/zram-setup.sh

内容

#!/bin/bash
# zram 512MB

modprobe zram
echo 1G > /sys/block/zram0/disksize

mkswap /dev/zram0
swapon -p 100 /dev/zram0

実行権限を付与

sudo chmod +x /usr/bin/zram-setup.sh

③ 有効化

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable zram-autosetup
sudo systemctl start zram-autosetup

④ 動作確認

swapon --show

どれくらいのサイズが適切？

目安：

RAM	zram サイズ
4GB	512M〜1G
8GB	1G
16GB	2G

大きくしすぎるとCPU負荷が上がるため、様子を見ながら調整するとよいでしょう。

まとめ

✔ 4GB環境ではswap頻発で動作が重くなりやすい
✔ zramでディスクI/Oを減らせる
✔ swappinessと組み合わせると効果的
✔ systemd自動化で管理が楽

メモリを増設した現在（8GB）でも、zramは保険として有効にしています。

正直なところ、Q4OS自体が軽量でも、Google Chromeなどを使用した場合には、メモリを多めに使用するので8GBはあったほうがいいかと思います。

下図はの記事を作成しながら、Chromeや他のアプリを立ち上げた状態でfreeで確認した値です。

total（メインメモリ）が8Giで、availableが4.2Giなので、メインメモリが4GiだとSWAPが発生しだすかと思われます。

恒久的にはHDDをSSDに交換する対策もありますが、現状は上記で運用しています。

ひとまず、古いPCを延命させたい方には、上記はかなりおすすめの設定です。

Linux（Q4OS）でメモリを有効活用する