Raspberry Pi má obmedzené množstvo RAM a viac sa nedá pridať, keďže ide o jednodoskový počítač. Pi 3 má iba 1 GB RAM. Pi 4 má v závislosti od modelu až 8 GB RAM. Softvérové aplikácie niekedy vyžadujú viac pamäte. Väčšinu času je táto požiadavka na pamäť krátky skok. Keď sa to stane, Raspberry Pi buď „zamrzne“ alebo „spadne“ kvôli obmedzenej pamäti. Zlyhanie môže tiež viesť k poškodeniu karty SD, čo môže viesť k strate údajov.
Aby sa predišlo možnosti zlyhania, je možné na Pi nakonfigurovať virtuálnu pamäť vo forme swapu. Správne množstvo je potrebné pridať do správneho zariadenia, aby ste z neho dostali to najlepšie. Celý proces je vysvetlený systematicky s návodmi pre rôzne operačné systémy.
Pochopenie toho, ako funguje pamäťový proces
RAM je fyzická pamäť. Na Pi 4 sa nachádza vedľa procesora. Na Pi 3 je RAM umiestnená na spodnej strane dosky plošných spojov. Na rozdiel od bežných základných dosiek je RAM na Raspberry Pi prispájkovaná k doske, čo obmedzuje možnosť zvýšenia jej kapacity.
Keď je softvérová aplikácia spustená, používa na svoje fungovanie časť pamäte RAM. Predstavte si prehliadač ako príklad. Keď sa webová stránka načíta na kartu, uloží údaje stránky do pamäte RAM spolu s pamäťou potrebnou na spustenie programu prehliadača. Keď sa načíta viac kariet, RAM sa zaplní rovnako. Bez virtuálnej pamäte sa v určitom bode RAM minie kapacita a nové karty sa nedajú načítať vôbec. Výrazne sa spomalí aj prehliadanie existujúcich kariet, pretože nie je voľná pamäť pre základné operácie. V tomto bode Pi prestane reagovať a jediný spôsob, ako ho vrátiť späť, je cyklovanie napájania (vypnutie a zapnutie).
Toto náhodné vypnutie môže spôsobiť vážne problémy, najmä ak je OS na SD karte. Karta sa môže uzamknúť do stavu „iba na čítanie“ alebo v najhoršom prípade sa môže úplne poškodiť. Vtedy dôjde k úplnej strate údajov.
Vplyv stavu „nedostatok pamäte (OOM)“ možno minimalizovať konfiguráciou swapu, ktorý sa má použiť ako virtuálna pamäť. Swap je možné nastaviť vo forme súboru alebo partície na disku a funguje ako rozšírenie RAM. Keď sa minie dostupná pamäť RAM, zriedka používané údaje sa presunú na výmenu v procese nazývanom swapovanie. V prípade príkladu prehliadača by to boli údaje z načítanej karty, ktorá je najmenej využívaná. Keď sa karta znova aktivuje, tieto údaje sa presunú späť do pamäte RAM, aby sa zobrazila webová stránka.
Swap prinesie stabilitu pre operácie náročné na pamäť. Ak dôjde ku krátkemu skoku v spotrebe pamäte, výmena pomôže absorbovať tento skok a udrží systém funkčný namiesto toho, aby skončil v úplnom zmrazení.
Výber správneho zariadenia na nastavenie výmeny
Výmena je nevyhnutná, ale rovnako dôležité je aj umiestnenie a veľkosť swapu, ktorý sa má nakonfigurovať. V ideálnom prípade musí byť swap na rýchlom zariadení. RAM je vedľa vyrovnávacích pamätí procesora druhou najrýchlejšou pamäťou. DDR4 na Pi má šírku pásma 4,4 GBps (gigabajtov za sekundu). Swap musí byť na jednom z ďalších dostupných úložných zariadení.
Ak sa pre OS používa SD karta, predvolene je na nej nakonfigurovaná malá odkladacia oblasť. Jeho veľkosť môžete skontrolovať pomocou príkazu:
voľný -m99 MB nie je významná suma swapov. Zaplní sa celkom rýchlo. Karty SD majú obmedzené cykly zápisu, pretože používajú pamäť flash a nadmerné vymieňanie môže skrátiť ich životnosť. Majú tiež nízku šírku pásma približne 50 MB/s s oveľa menším výkonom čítania/zápisu 4k súborov, čo je nevyhnutné na výmenu menších súborov.
Pevné disky majú v sebe rotujúce disky. Hoci sú spoľahlivé, majú vyššie časy vyhľadávania a nie sú užitočné na výmenu.
An lacný SSD disk pre OS je to rozumne lepšia voľba. Algoritmy vyrovnávania opotrebovania reorganizujú údaje z opotrebovaných flash článkov a predlžujú ich životnosť. Na Pi je šírka pásma SSD okolo 150 MBps a má oveľa lepší výkon 4k súborov v porovnaní s SD kartami. Rýchlosť vyhľadávania je tiež dobrá. Ale použitie rovnakého disku na swap a prekážku OS súčasne. Keďže swap vykonáva intenzívne zápisy, disk môže dosiahnuť TBW (celkový počet zapísaných bajtov) skôr, ako sa očakávalo, najmä na SSD s nízkou kapacitou.
V ideálnom prípade potrebuje Pi svoj operačný systém a swap na rôznych jednotkách, disk s OS a vyhradený SSD na výmenu. To by poskytlo dlhú životnosť disku OS a rýchlosť výmeny. Okrem toho bude šírka pásma dostupná pre obe súčasne, pretože ide o rôzne zariadenia.
Ako nakonfigurovať swap na operačných systémoch Raspberry Pi
Ako to najlepšie nakonfigurovať závisí od operačného systému, ktorý vaše zariadenie používa.
Desktop OS (Raspberry Pi OS, Ubuntu Desktop a Ubuntu Mate)
Pripojte SSD, ktorý sa má použiť ako swap, pomocou a Adaptér USB 3.0 na SATA III a spustite Pi. Tu uvedený proces je implementovaný na operačnom systéme Raspberry Pi a mal by fungovať rovnako dobre na iných operačných systémoch. V prípade váš operačný systém Raspberry Pi je potrebné aktualizovať, urob to.
Nainštalujte potrebný nástroj na správu diskov pomocou GUI
sudo apt Inštalácia gnome-disk-utilitaOTVORENÉ Disky od Štart > Príslušenstvo.
Na otvorenie nástroja môžete použiť aj tento príkaz v termináli:
gnome-diskyNaformátujte SSD z ponuky.
Vytvorte oddiel pomocou ovládacieho prvku s + symbol
Na swap je možné vyhradiť celý oddiel, ale stačilo by maximálne dvojnásobok RAM.
Pomenujte hlasitosť a vyberte Iné pre Typ oddielu.
Vyberte Výmenný oddiel Linuxu a vytvorte ho.
Môžete ho ihneď namontovať kliknutím na ovládacie tlačidlo s hrať symbol. Počas tejto relácie sa pripojí, ale nezostane pri reštartovaní. Musí byť nastavená na automatickú montáž. Kliknite na Výbava ovládať a vyberať Upraviť možnosti pripojenia.
Prepnúť Predvolené nastavenia relácie používateľa a kliknite OK. Authenticate a Disks pridajú záznam do /etc/fstab, ktorý ho pripojí pri každom spustení.
Reštartujte Pi, otvorte terminál a skontrolujte novú veľkosť swapu:
voľný -mĎalšie nastavenie len pre OS Raspberry Pi
Teraz, keď je swap nakonfigurovaný na SSD, starý swap nie je potrebný. Môžete to vypnúť úpravou:
sudo nano /etc/dphys-swapfileNastavte tento parameter na nulu:
CONF_SWAPSIZE=0Serverový OS (Ubuntu, Raspberry Pi OS)
Tento proces prebieha cez CLI. Pre jednoduchosť si môžete pripraviť odkladací oddiel pomocou nástroja Disky na inom počítači, potom pripojiť SSD k Pi a spustiť server. Pripojte sa k Pi pomocou SSH pokračovať.
Nájdite swapovací oddiel:
lsblksda1 to je. Nájdite UUID tohto zariadenia: sda1
blkidSkopírujte UUID (jedinečné pre vás) a upravte súbor fstab tak, aby sa automaticky pripojil pri každom spustení:
sudo nano /etc/fstabPridajte tento riadok:
UUID=”VAŠE UUID” žiadny swap sw 0 0Uložte, reštartujte a skontrolujte veľkosť swapu:
voľný -mOptimalizácia využitia virtuálnej pamäte pre prevádzku zabezpečenú proti zlyhaniu
Nakonfigurovaný swap sa musí dobre využiť. To sa vykonáva nastavením parametra s názvom swappiness. Ak chcete zistiť aktuálnu hodnotu:
mačka proc/sys/vm/swappinessPredvolene nastavená na 60, hodnota definuje, ako agresívne jadro vymieňa obsah z RAM. Dá sa nastaviť medzi 1 a 100. Vhodná hodnota závisí od vašej konkrétnej potreby. Ak vidíte, že Pi neustále dochádza pamäť RAM, nastavte ju na 100. Ak nie, nastavte ho na nižšiu hodnotu. Upravte tento súbor a nastavte ho:
sudo nano /etc/sysctl.confPridajte tento riadok na koniec:
vm.swappiness=100Upozornenia týkajúce sa réžie spracovania a SSD TBW
Prevádzkový swap vyžaduje výpočtový výkon, zvyčajne sa jedno zo štyroch jadier na Pi venuje výmene, keď je RAM úplne plná.
Všeobecná rada je nepoužívať SSD na výmenu, to platí pre prípad, keď sú OS (spolu s používateľskými dátami) a swap na rovnakom disku. Neplatí to v tomto prípade, keď je swap nastavený tak, ako je vysvetlené tu. Aj keď použitý SSD v konečnom dôsledku prekročí svoje TBW a zlyhá, možno ho jednoducho nahradiť novým, pretože v tomto procese na ňom nie sú uložené žiadne dôležité údaje.
Výhoda výmeny za vaše Pi
Správna konfigurácia swapu je skvelý spôsob, ako zabezpečiť, aby bol Pi odolný voči nárazu. Stabilita je spôsobená tým, že celková dostupná pamäť je dôležitejším faktorom ako rýchlosť pamäte počas OOM. Pi nezamrzne a akonáhle sa využitie špičky zníži, bude opäť reagovať rýchlejšie.
Raspberry Pi je malý počítač s veľkou flexibilitou. Môže byť použitý na rôzne účely s rôznymi ľahkými operačnými systémami. Pi 4 dobre poslúži ako náhrada za bežné počítače a tiež ako vstavané zariadenie pre priemyselné využitie, ktoré dokáže bežať 24x7.
