zram 用压缩的方式在内存里挤出交换空间

Tue, 24 Nov 2026 00:00:00 +0000

内存吃紧时，冷页面常被送去慢速磁盘；zram 则用压缩的内存替代这一步，用小部分 CPU 换取可观的内存空间。

内存里的压缩块设备

zram 是一块驻留在内存里的块设备,它不跟磁盘对话,而是先在内存里把换出的页压缩、保存起来。内核把一页换给它时,页先被压缩、留在内存中,于是内存方面的减压方式并不是「把页挪去磁盘」,而是「让这一页变小」。因为设备本身挂在内存上,读写它的速度远比磁盘后备 swap 快;可它的容量同样受制约——既取决于当前这页有多可压缩,也取决于你愿意拿多少真实内存去换这块 swap。

压缩就是这笔交易

「压缩」就是这笔交易赚头所在,也是「一台小机型显得能装下比物理内存更多内容」的根源。一页值不值得压要看内容:全零页、文本和有结构的数据都缩得不错,而图片、压缩包这类已经被压缩过的对象几乎缩不动。站在工程视角看,zram 等于把暂时闲置的 CPU 换算成「看似更多」的内存;当初工作负责多半是可压缩的、又特别想避开真实磁盘换页的延迟时,这笔交易才划算。

适合服务器与低端设备

它最合身的地方是那些内存不多、换页压力又不过度的机器:小 VPS、容器宿主机,以及手机、路由器这类如今要把袖珍机器安排得明明白白的角色。反过来,内存本来就充裕、或者本来就要换到冷冷盘上的服务器,同一笔钱买一张真实磁盘往往能装下更多,因此未必轮到 zram。实用的判断方法是盯住压缩率和 swap 使用量:当驻留数据始终很小、又够可压缩、且 CPU 相对空闲,才是让 zram 出场的时刻。

坏掉的样子

最常见的失望是压缩比根本没有到来。照片、视频、加密缓冲和已经压过的归档几乎压不动，mm_stat 里 orig_data_size 只比 compr_data_size 大一点，交换空间却照样被占满。内存池和元数据照样吃掉真实内存，腾出来的余量几乎为零，杀手来得和没开压缩交换一样快。压缩比是数据的属性，不是设备的属性，容量只能按实测值去估。

选错算法是死在处理器上，不是死在容量上。重型算法放在小内存虚拟机或旧手机上，每次换出都要烧大量周期，回收线程转个不停，系统态占用随压力一起涨，交换还没满，长尾延迟先垮了。交互型机器先选 lzo-rle、lz4 或低档 zstd 这类快速算法，换算法前一定要在真实负载下看占用和延迟。

同时打开 zswap 和压缩交换等于把同一页压两遍，白白浪费处理器。zswap 自己先留一块压缩池，再把已经压过的页交给压缩设备，后者几乎找不到可省的空间。两条路径一起烧处理器，交换看似用了不少，有效容量却没涨多少。一条交换路径只留一层压缩：要么把压缩设备当交换，要么让 zswap 走在磁盘交换前面，不要双开。

写死的容量是最安静的错配。某台机器从大内存规格缩到小规格，单元文件里写死的几吉字节不变，压缩池一下占掉近半内存，杀手来得更快；反过来从小规格升到大规格，旧的几吉字节又白白浪费了余量。容量在创建交换时就定死，不会跟着内存热插拔或实例变配走。应该在开机时按内存比例算出容量，变配后复查设备大小并记录在部署说明里。

快速验证

把下面这段存成 zram_ratio.py，放在临时目录里跑 python3 zram_ratio.py。它只用标准库，以只读方式打开 /sys/block/zram*/mm_stat，不需要特权，也不做任何写入。脚本解析每台设备原始字节与压缩后字节，用两者相除算出压缩比和节省比例。机器上没有压缩设备时打印 SKIP，转而用同一套公式给一组示例数字算一遍，保证在任何机器上都能跑通。

#!/usr/bin/env python3
"""只读的 zram 压缩比检查（仅标准库）。"""
import glob
from pathlib import Path


def parse_mm_stat(text):
 parts = text.split()
 if len(parts) < 2:
 raise ValueError("mm_stat 至少需要原始与压缩两个字段")
 orig = int(parts[0])
 compr = int(parts[1])
 rest = [int(x) for x in parts[2:]]
 return orig, compr, rest


def report(device, orig, compr):
 if compr <= 0:
 print("%s: orig=%d compr=%d ratio=n/a (empty)" % (device, orig, compr))
 return
 ratio = orig / compr
 saved = 100.0 * (1.0 - compr / orig) if orig > 0 else 0.0
 print("%s: orig=%d compr=%d ratio=%.2f saved=%.1f%%" % (device, orig, compr, ratio, saved))


def main():
 paths = sorted(glob.glob("/sys/block/zram*/mm_stat"))
 if not paths:
 print("SKIP: 找不到 /sys/block/zram*/mm_stat（无 zram？非 Linux？）")
 orig, compr = 300 * 1024 * 1024, 100 * 1024 * 1024
 print("用同一套公式给示例数字计算：")
 report("example/zram0", orig, compr)
 print("PASS: 比例公式可用；在 zram 主机上上面会换成实时行")
 return
 for path in paths:
 try:
 text = Path(path).read_text(encoding="utf-8")
 except OSError as exc:
 print("SKIP: 无法读取 %s（%s）" % (path, exc))
 continue
 try:
 orig, compr, _ = parse_mm_stat(text)
 except (ValueError, IndexError) as exc:
 print("SKIP: 无法解析 %s（%s）" % (path, exc))
 continue
 device = path.split("/mm_stat")[0]
 report(device, orig, compr)
 print("PASS: 已展示实时统计；比例走低加池满意味着改容量或换算法")


if __name__ == "__main__":
 main()

在打开压缩交换的机器上，它会逐台打印原始字节、压缩后字节、压缩比、内存占用和上限，压缩比一路走低或内存池打满都能在杀手到来前看到。在普通笔记本或没有设备的容器里，它先打印 SKIP 再展示示例计算，示例里三比一的比例对应节省约三分之二。它只验证统计口径和算术，不证明算法和容量选得对，调优前还要对照单元文件复查算法名和容量比例。

来源

kernel.org：zram 块设备，zram 的权威文档，已核验 2026-11-23。
Wikipedia：zram，zram 是什么、怎样运作，已核验 2026-11-23。
ArchWiki：Zram，实际配置与调优，已核验 2026-11-23。

Swap · XB 现场笔记