هناك نوعان أساسيان من الذاكرة في جهاز الكمبيوتر النموذجي. يتم استخدام النوع الأول ، ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ، لتخزين البيانات والإعدادات والتطبيقات أثناء استخدامها بنشاط من قبل الكمبيوتر. لا يُمكن استخدام التطبيقات والبيانات بواسطة الكمبيوتر ما لم يتم تخزينها في ذاكرة الوصول العشوائي. RAM هي ذاكرة متطايرة ؛ أي ، يتم فقدان البيانات المخزنة في ذاكرة الوصول العشوائي إذا تم إيقاف تشغيل الكمبيوتر.
محركات الأقراص الثابتة هي وسائط مغناطيسية تُستخدم للتخزين طويل الأمد للبيانات والتطبيقات. محركات الأقراص الثابتة هي عبارة عن ذاكرة غير متطايرة أو مستدامة ؛ تظل البيانات مُخزنة على القرص الصلب حتى عند فصل الطاقة عن الكمبيوتر. لا يمكن لوحدة المعالجة المركزية (CPU) الوصول مباشرةً إلى التطبيقات والبيانات الموجودة على محرك الأقراص الثابتة ؛ يجب نسخها في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) أولاً ، وهنا يمكن لوحدة المعالجة المركزية الوصول إلى التعليمات البرمجية الخاصة بها والبيانات التي سيتم تشغيلها بهذه التعليمات. أثناء عملية التمهيد ، يقوم الكمبيوتر بنسخ برامج معينة لنظام التشغيل ، مثل kernel و init أو systemd ، والبيانات من محرك الأقراص الثابتة إلى RAM ، حيث يُمكن الوصول إليها مباشرة بواسطة CPU.
تُوصي معظم معالجات تثبيت Linux بتضمين قسم المبادلة (Swap Partition). قد يبدو هذا غريبًا بالنسبة لمستخدمي Windows الذين اعتادوا على وجود نظام التشغيل بأكمله على قسم واحد.
ماذا يفعل قسم المبادلة (Swap Partition) ، هل تحتاج إليه حتى ، وما حجمه؟ هذه كلها أسئلة مُهمة يمكن أن تحسن أداء نظامك بالإجابات الصحيحة.
ماذا يفعل قسم مبادلة في Linux
يعمل قسم المبادلة (Swap Partition) كحجم إضافي لذاكرة الوصول العشوائي الخاصة بك. إذا امتلأت RAM بالكامل ، فستعمل أي تطبيقات إضافية من خلال قسم المبادلة (Swap Partition) بدلاً من RAM.
قد تبدو هذه طريقة سهلة لزيادة مقدار ذاكرة الكمبيوتر القابلة للاستخدام دون الحصول على المزيد من RAM الفعلية ، ولكن هذا ليس هو الحال. ذاكرة الوصول العشوائي هي المُكون المثالي للذاكرة لأنها تنقل البيانات بشكل سريع للغاية ، على عكس محركات الأقراص الصلبة التي تكون أبطأ نسبيًا.
قد تكون وسائط التخزين ذات الحالة الصلبة قد جعلت الأداء مشكلة أقل مع سرعاتها المحسنة كثيرًا ، ولكن مع كل هذا فهي لا يمكنها مطابقة ما تُوفره RAM. وينطبق هذا أيضًا على محركات NVMe SSD الأحدث. في كل الحالات ، لن ترغب في التسبب في المزيد من الحِّمل على محرك SSD.
التشبيه الوثيق لقسم المبادلة (Swap Partition) هو ملف pagefile.sys على Windows ، على الرغم من وجود العديد من الاختلافات الفنية بين الاثنين.
لا يقتصر Linux Swap Partition على كونه مساحة لتخزين الفائض من البيانات. حيث يمكن أن يساعد جهاز الكمبيوتر الخاص بك بطرق أخرى.
تحديد الأولويات
يُمكن أن يساعد قسم المبادلة (Swap Partition) أيضًا في نقل بعض العناصر من الذاكرة إلى محرك الأقراص الثابتة من أجل ترك مساحة أكبر في الذاكرة للعناصر الأكثر أهمية. هذا يعني أن العناصر التي نادرًا ما يتم لمسها سيتم نقلها إلى قسم المبادلة (Swap Partition).
تعتمد عتبة ما يُعتبر “نادر” على “Swappiness” (نعم ، هذا هو المصطلح الفعلي المستخدم) ، وهو قابل للتكوين. يعني أن Swappiness الأعلى على أنه من المرجح أن يتم نقل البيانات إلى قسم المبادلة. يعني Swappiness الأقل أن البيانات أقل احتمالية لنقلها إلى قسم المبادلة.
وضع الإسبات
يتم استخدام قسم المبادلة (Swap Partition) كوجهة لمحتويات الذاكرة الخاصة بك كلما طلبت من نظامك تمكين وضع الإسبات. هذا يعني أنه بدون قسم المبادلة ، يكون الإسبات على Linux مستحيلاً.
ومع ذلك ، فقد أصبح من النادر إلى حد ما أن يستخدم الأشخاص ميزة الإسبات ، لذلك قد لا يُهمك ذلك.
هل تحتاج إلى قسم المبادلة (Swap Partition)؟
هل هذا يعني أن قسم المبادلة ضروري؟ لا على الاطلاق! يمكن لنظام Linux أن يعمل بشكل جيد تمامًا بدون Swap Partition. لقد ناقشنا بالفعل فوائد قسم المبادلة. الآن ، لماذا قد لا ترغب في الحصول على هذا القسم؟
متى لا يُمكن أن يُساعدك Swap Partition
أقسام المبادلة (Swap Partitions) لها سلبياتها. حيث تستهلك مساحة على محرك الأقراص الثابتة ولا يتم تغيير حجمها ديناميكيًا عند عدم استخدامها. يمكن أن يؤدي الاستخدام المكثف للمبادلة أيضًا إلى زيادة التآكل والتلف في القرص الصلب الرئيسي. في بعض الحالات ، لا تُساعد أقسام المبادلة على تحسين الأداء. إليك مثال حيث يمكن أن يكون وجود قسم المبادلة أسوأ من عدم وجوده.
لنفترض أنك قمت بتثبيت Linux على كمبيوتر محمول قديم بذاكرة وصول عشوائي 2 غيغابايت فقط وقرص صلب بسرعة 5400 دورة في الدقيقة. بفضل الذاكرة التي تبلغ سعتها 2 غيغابايت فقط ، يُمكنك أن تتخيل أن هذا الحجم يمتلئ بسرعة كبيرة من خلال فتح بعض علامات تبويب المتصفح. يسمح لك قسم المبادلة بإبقائها كلها مفتوحة بعد إمتلاء الذاكرة.
ولكن بعد ذلك يظهر اختناق في الأداء بسبب سرعة القرص الصلب البالغة 5400 دورة في الدقيقة. نظرًا لأن القرص الصلب بطيء جدًا ويريد النظام باستمرار الوصول إلى قسم المبادلة ، يصبح جهازك بطيئًا للغاية. حيث سيكون الكمبيوتر بطيئ بما يكفي ليكون غير قابلًا للاستخدام ما لم تغلق كل شيء لتحرير بعض الذاكرة.
لا يضمن Swappiness أن كل شيء في قسم المبادلة سيعود مرة أخرى بمجرد توفر المساحة في ذاكرة الوصول العشوائي. بدلاً من ذلك ، قد يبقى الكثير في قسم المبادلة ، مما يتسبب في استمرار بطء الكمبيوتر. لذا سيلزمك إعادة تشغيل جهاز الكمبيوتر الخاص بك لتبدأ من قائمة نظيفة ، الأمر الذي يستغرق بعض الوقت لأنه على النظام إزالة كل شيء من قسم المبادلة قبل إيقاف التشغيل.
ماذا يحدث عندما لا يكون لديك Swap Partition
إذا قررت التخلي عن Swap Partition ، فتعرف على المخاطر. عندما يحتاج جهاز الكمبيوتر الخاص بك إلى ذاكرة وصول عشوائي أكبر مما هو متاح ، يُمكن تجمد الواجهة. أنت تخاطر بفرض إعادة تمهيد الكمبيوتر وفقدان جميع البيانات التي كنت تعمل عليها.
في مثل هذه الحالات ، قد ترغب في أن يكون لديك Swap Partition ، حتى لو تم استخدامه مرة واحدة فقط. يعتمد ذلك على ما إذا كنت تجد أن مساحة التخزين لديك تتناقص كثيرًا. هل ستلاحظ إذا كان لديك مساحة تخزين أقل بـ 4 غيغابايت من المساحة المُتاحة لأنك خصصت هذا الحجم لقسم المبادلة؟
توصيات Linux Swap
فيما يلي بعض التوصيات للوقت الذي قد تحتاج فيه إلى Swap Partition ومقدار حجمه.
- إذا كنت تُريد أن تكون قادرًا على تفعيل وضع إسبات الكمبيوتر ، فيجب أن يكون لديك قسم المبادلة. يجب أن يكون حجم هذا القسم بحجم RAM المثبتة ، بالإضافة إلى 10-25٪ إضافية لترك مساحة لأي عناصر تم نقلها بالفعل إلى قسم المبادلة.
- هل تريد زيادة صغيرة في الأداء (ولديك محرك أقراص ثابتة بسرعة 7200 دورة في الدقيقة على الأقل)؟ فيمكنك إضافة قسم المبادلة إذا كنت تُريد. يمكن أن يكون حجمه ما تريده ، لكنني لن أجعله أكبر مما تُريد إذا كنت تقوم بإنشاء قسم المبادلة لتمكين الإسبات.
- إذا كنت تستخدم أحيانًا تطبيقات ثقيلة تتطلب ذاكرة وصول عشوائي إضافية ، يمكن أن يُضيف قسم المبادلة راحة البال. في هذه الحالة ، لا تحتاج إلى أن يكون قسم المبادلة بحجم ذاكرة الوصول العشوائي الخاصة بك.
- إذا كان لديك قرص صلب بسرعة 5400 دورة في الدقيقة ، فقد لا ترغب في إنشاء Swap Partition ببساطة لأن الاختناق يمكن أن يجعل جهاز الكمبيوتر الخاص بك أسوأ حالًا. ولكن إذا كنت ترغب في الحصول على Swap Partition ، فلا يزال بإمكانك إنشاء القسم باستخدام نفس إرشادات الحجم الموضحة أعلاه. فقط تأكد من تغيير قيمة Swappiness إلى شيء أقل بكثير.
تغيير Swappiness
مثل العديد من جوانب سطح المكتب Linux ، يتم تخزين Swappiness الخاص بالكمبيوتر الخاص بك في ملف نصي. يمكنك العثور على هذا الملف بالانتقال إلى /proc/sys/vm.
عندما تفتح الملف ، سترى رقمًا واحدًا يشير إلى قيمة Swappiness الحالية. يُمكنك تحرير هذا الملف باستخدام أي محرر نصوص من اختيارك ، طالما لديك أذونات الروت.
للقيام بذلك باستخدام محرر نصوص GNOME الافتراضي الموجود في Ubuntu و Fedora ، يُمكنك تجربة:
sudo gedit /proc/sys/vm/swappiness
هناك أيضًا خيار سطر أوامر يعمل بغض النظر عن محرر النصوص الذي قمت بتثبيته. أدخل ببساطة:
sudo sysctl vm.swappiness=20
يُمكنك إدخال أي رقم يتراوح من 0 إلى 100. تشير القيمة إلى الوقت الذي تريد أن يبدأ فيه Linux نقل العمليات بنشاط من الذاكرة إلى قسم المبادلة. على سبيل المثال ، تشير القيمة 20 إلى أنه سيتم نقل العمليات عندما يصل استخدام الذاكرة إلى 80٪ ؛ تشير قيمة Swappiness الافتراضية في Ubuntu (60 ) إلى أنه سيتم نقل العمليات عندما يصل استخدام الذاكرة إلى 40٪.
يمكنك التحقق من نجاح التغيير عن طريق إعادة فتح هذا الملف النصي. بشكل غير مفاجئ ، يُقدم Terminal طريقة أسرع للتحقق من Swappiness لجهازك. فقط أدخل هذا الأمر:
cat /proc/sys/vm/swappiness
هل تشعر بأن جهاز الكمبيوتر الخاص بك أسرع؟
يمكن أن تُحدث أقسام المبادلة فرقًا كبيرًا في أداء نظامك – أحيانًا للأفضل وأحيانًا للأسوأ. الآن بعد أن عرفت ما هو قسم المبادلة ، نأمل أن تكون مجهزًا بشكل أفضل لاتخاذ القرار المناسب لحالتك.
ولكن قبل إعادة تقسيم القرص الصلب الخاص بك ، اعلم أن هناك المزيد من إدارة الذاكرة أكثر من حجم RAM لديك وحجم قسم المبادلة في Linux. خذ لحظة لتعلم كيف يُدير Linux ذاكرة الوصول العشوائي.
