Introducción
En un sistema informático, la memoria de acceso aleatorio (RAM) es un componente crítico que almacena datos para las aplicaciones en ejecución. Cuando la RAM física se utiliza por completo, el sistema operativo puede emplear una parte del disco duro como "memoria virtual" para evitar que el sistema se bloquee. Esta memoria virtual se conoce comúnmente como espacio de intercambio o swap.
Este laboratorio te guiará a través del proceso de aumentar la memoria virtual de tu sistema mediante la creación y activación de un archivo de intercambio. Esta es una tarea común de administración de sistemas para mejorar el rendimiento en equipos con memoria RAM física limitada. Aprenderás a verificar el uso de la memoria, crear un archivo de intercambio, activarlo y supervisar su uso.
Acceder a la configuración de la máquina virtual en el hipervisor
En este paso, comprobarás la configuración actual de la memoria y el espacio de intercambio de tu entorno Linux. Esto proporciona una base de referencia antes de realizar cualquier cambio. Utilizaremos el comando free, que muestra la cantidad total de memoria física y de intercambio, tanto libre como utilizada, en el sistema.
Primero, abre la terminal. Para obtener una salida legible para los humanos (por ejemplo, en MB o GB), utilizamos el indicador -h.
Ejecuta el siguiente comando:
free -h
Verás una salida similar a esta. Los números exactos pueden variar dependiendo del estado actual del sistema.
total used free shared buff/cache available
Mem: 3.5Gi 502Mi 1.2Gi 3.0Mi 1.8Gi 2.8Gi
Swap: 0B 0B 0B
En la salida anterior:
Mem: Esta fila muestra la memoria física (RAM).Swap: Esta fila muestra la memoria virtual (espacio de intercambio). Como puedes ver, actualmente no hay espacio de intercambio configurado.
Nuestro objetivo es añadir un archivo de intercambio para aumentar la memoria virtual total disponible.
Aumentar la asignación de RAM a 4GB
En este paso, crearás un archivo de 2GB que se utilizará como nuestro espacio de intercambio, actuando efectivamente como RAM virtual. Realizaremos esto en varios subpasos: crear el archivo, establecer permisos, formatearlo como intercambio y, finalmente, activarlo.
Primero, usaremos el comando fallocate para crear instantáneamente un archivo con un tamaño específico. Crearemos un archivo de 2GB llamado swapfile dentro de tu directorio de proyecto.
sudo fallocate -l 2G ~/project/swapfile
A continuación, por razones de seguridad, debemos asegurarnos de que solo el usuario root pueda leer y escribir en el archivo de intercambio. Usaremos chmod para establecer los permisos correctos.
sudo chmod 600 ~/project/swapfile
Ahora, necesitamos formatear este archivo como un área de intercambio utilizando el comando mkswap.
sudo mkswap ~/project/swapfile
Deberías ver una salida confirmando la configuración, incluyendo un UUID para la nueva área de intercambio.
Setting up swapspace version 1, size = 2 GiB (2147479552 bytes)
no label, UUID=xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx
Finalmente, activa el archivo de intercambio con el comando swapon. Esto hace que la nueva memoria virtual esté disponible para el sistema de inmediato.
sudo swapon ~/project/swapfile
El sistema ahora está utilizando el archivo de intercambio recién creado.
Verificar la detección de RAM con el comando free -h
En este paso, verificarás que el nuevo archivo de intercambio se ha activado correctamente y es reconocido por el sistema. Utilizaremos el comando free -h de nuevo, tal como hicimos en el primer paso.
Ejecuta el comando en tu terminal:
free -h
Ahora, la salida debería verse diferente. Observa que la fila Swap ahora muestra los 2GB de espacio que asignamos.
total used free shared buff/cache available
Mem: 3.5Gi 543Mi 1.2Gi 3.0Mi 1.8Gi 2.7Gi
Swap: 2.0Gi 0B 2.0Gi
Esto confirma que has añadido con éxito 2GB de memoria virtual a tu sistema. El sistema operativo ahora puede utilizar este espacio si se queda sin memoria RAM física.
Supervisar el uso de RAM con el comando htop
En este paso, aprenderás a utilizar htop, un popular visor de procesos interactivo y monitor del sistema. Proporciona una vista más detallada y fácil de usar de los recursos del sistema en comparación con el comando top.
Puedes ejecutar htop simplemente escribiendo su nombre en la terminal.
htop
Tu terminal será reemplazada por la interfaz de htop. En la parte superior, verás medidores para CPU, Memoria (Mem) y Swap (Swp). Observa el medidor Swp, que ahora muestra los 2.00G de espacio total de intercambio que configuraste.
CPU[|| 1.3%] Tasks: 31, 0 thr; 1 running
Mem[||||||||| 78/1985MB] Load average: 0.00 0.01 0.00
Swp[ 0/2048MB] Uptime: 00:05:10
Esta interfaz te permite supervisar cuánta de tu memoria física y virtual se está utilizando en tiempo real. Para salir de htop, simplemente presiona la tecla q en tu teclado.
Después de salir de htop, ejecuta un comando sencillo como ls antes de hacer clic en Check. Esto asegura que tu comando htop reciente se escriba en el historial de la shell para que el verificador pueda detectarlo.
Revertir cambios y reiniciar la VM
En este paso final, aprenderás cómo desactivar y eliminar el archivo de intercambio. Esto es útil cuando ya no necesitas la memoria virtual adicional o deseas cambiar su tamaño.
Primero, debes desactivar el archivo de intercambio usando el comando swapoff. Esto le indica al sistema operativo que deje de usar el archivo para el intercambio.
sudo swapoff ~/project/swapfile
Una vez que el archivo de intercambio está desactivado, es solo un archivo normal, y puedes eliminarlo de forma segura usando el comando rm.
sudo rm ~/project/swapfile
Para confirmar que los cambios se han revertido, ejecuta el comando free -h una última vez.
free -h
La salida ahora debería ser idéntica a la que viste en el Paso 1, con la fila Swap mostrando una capacidad de cero.
total used free shared buff/cache available
Mem: 3.5Gi 536Mi 1.1Gi 3.0Mi 1.9Gi 2.7Gi
Swap: 0B 0B 0B
Has revertido con éxito el entorno a su estado original.
Resumen
¡Felicidades por completar el laboratorio! Has aprendido con éxito cómo gestionar la memoria virtual en un sistema Linux mediante el uso de un archivo de intercambio.
En este laboratorio, practicaste varias habilidades clave de administración de sistemas:
- Comprobar la memoria del sistema con
free -h. - Crear un archivo grande instantáneamente con
fallocate. - Configurar un área de intercambio con
mkswap. - Activar y desactivar el espacio de intercambio con
swaponyswapoff. - Supervisar los recursos del sistema con
htop.
Estas habilidades son fundamentales para gestionar servidores Linux y asegurar que funcionen sin problemas, especialmente en entornos con recursos limitados.
