Raspberry Pi memiliki jumlah RAM yang terbatas dan lebih banyak tidak dapat ditambahkan karena ini adalah komputer papan tunggal. Pi 3 hanya memiliki 1GB RAM. Pi 4, tergantung pada modelnya, memiliki RAM hingga 8GB. Aplikasi perangkat lunak terkadang menuntut lebih banyak memori. Sebagian besar waktu kebutuhan memori ini adalah lonjakan singkat. Ketika ini terjadi, Raspberry Pi akan "membeku" atau "rusak" karena memori yang terbatas. Kerusakan juga dapat menyebabkan kartu SD menjadi rusak, yang mengakibatkan hilangnya data.

Untuk menghindari kemungkinan crash, memori virtual dalam bentuk swap dapat dikonfigurasi pada Pi. Jumlah yang tepat perlu ditambahkan pada perangkat yang benar untuk mendapatkan yang terbaik darinya. Seluruh proses dijelaskan secara sistematis dengan instruksi untuk berbagai sistem operasi.

Memahami Cara Kerja Proses Memori

RAM adalah memori fisik. Pada Pi 4, terletak di samping prosesor. Pada Pi 3, RAM ditempatkan di sisi bawah papan sirkuit tercetak. Tidak seperti motherboard biasa, RAM pada Raspberry Pi disolder ke papan yang membatasi kemungkinan peningkatan kapasitasnya.

instagram viewer

Ketika aplikasi perangkat lunak dijalankan, ia menggunakan sebagian RAM untuk fungsinya. Pikirkan browser sebagai contoh. Ketika halaman web dimuat di tab, itu menyimpan data halaman di RAM bersama dengan memori yang dibutuhkan untuk menjalankan program browser. Ketika lebih banyak tab dimuat, RAM terisi sebanyak itu. Tanpa memori virtual, di beberapa titik RAM akan kehabisan kapasitas dan tab baru tidak dapat dimuat sama sekali. Menjelajahi tab yang ada juga akan melambat secara signifikan karena tidak ada memori kosong untuk operasi dasar. Pada titik ini, Pi akan berhenti merespons dan satu-satunya cara untuk mengembalikannya adalah melalui siklus daya (mematikan dan menghidupkan).

Shutdown acak ini dapat menyebabkan masalah serius, terutama ketika OS ada di kartu SD. Kartu mungkin terkunci ke status "hanya baca" atau dalam kasus terburuk, rusak sama sekali. Ini adalah saat kehilangan data total terjadi.

Dampak dari kondisi “out of memory (OOM)” dapat diminimalisir dengan mengkonfigurasi swap untuk digunakan sebagai virtual memory. Swap dapat diatur dalam bentuk file atau partisi pada disk dan berfungsi sebagai ekstensi RAM. Ketika RAM yang tersedia telah habis, data yang jarang digunakan dipindahkan ke swap dalam proses yang disebut swapping. Dalam kasus contoh browser, ini akan menjadi data dari tab yang dimuat yang paling jarang digunakan. Ketika tab diaktifkan kembali, data ini akan dipindahkan kembali ke RAM untuk menampilkan halaman web.

Swap akan membawa stabilitas untuk operasi intensif memori. Jika ada lonjakan singkat dalam konsumsi memori, swap akan membantu menyerap lonjakan dan menjaga sistem tetap berfungsi alih-alih berakhir dengan pembekuan total.

Memilih Perangkat yang Tepat untuk Mengatur Swap

Swap sangat penting, tetapi lokasi dan ukuran swap yang akan dikonfigurasi juga sama pentingnya. Idealnya, swap harus pada perangkat yang cepat. Di samping cache pada prosesor, RAM adalah memori tercepat kedua. DDR4 pada Pi memiliki bandwidth 4.4GBps (gigabytes per second). Swap harus berada di salah satu perangkat penyimpanan lain yang tersedia.

Jika kartu SD digunakan untuk OS, area swap kecil dikonfigurasikan secara default. Anda dapat memeriksa ukurannya menggunakan perintah:

gratis -m

99MB bukanlah jumlah yang signifikan dari swap. Ini akan terisi cukup cepat. Kartu SD memiliki siklus tulis yang terbatas karena menggunakan memori flash dan pertukaran yang berlebihan dapat mengurangi masa pakainya. Juga, mereka memiliki bandwidth rendah sekitar 50MBps dengan kinerja baca/tulis file 4k yang jauh lebih rendah yang penting untuk menukar file yang lebih kecil.

Hard drive memiliki disk yang berputar di dalamnya. Meskipun dapat diandalkan, mereka memiliki waktu pencarian yang lebih tinggi dan tidak berguna untuk bertukar.

Sebuah SSD murah untuk OS adalah pilihan yang lebih baik. Algoritme level keausan mengatur ulang data dari sel flash yang aus dan memperpanjang masa pakainya. Pada Pi, bandwidth SSD ada di sekitar 150MBps dan memiliki kinerja file 4k yang jauh lebih baik dibandingkan dengan kartu SD. Kecepatan pencariannya juga bagus. Tetapi menggunakan disk yang sama untuk swap dan kemacetan OS operasi simultan. Karena swap melakukan penulisan intensif, disk dapat mencapai TBW (total byte yang ditulis) lebih cepat dari yang diharapkan, terutama pada SSD berkapasitas rendah.

Idealnya Pi membutuhkan OS dan swap untuk berada di drive yang berbeda, disk OS, dan SSD khusus untuk swap. Ini akan memberikan umur panjang untuk disk OS dan kecepatan untuk swap. Selain itu, bandwidth akan tersedia untuk keduanya secara bersamaan karena keduanya adalah perangkat yang berbeda.

Cara Mengonfigurasi Swap pada Sistem Operasi Raspberry Pi

Cara terbaik untuk mengonfigurasi ini tergantung pada OS yang digunakan perangkat Anda.

OS Desktop (OS Raspberry Pi, Desktop Ubuntu dan Ubuntu Mate)

Hubungkan SSD yang akan digunakan sebagai swap menggunakan a Adaptor USB 3.0 ke SATA III dan mulai Pi. Proses yang ditunjukkan di sini diimplementasikan pada Raspberry Pi OS dan harus bekerja dengan baik pada sistem operasi lain. Dalam hal OS Raspberry Pi Anda perlu diperbarui, lakukan.

Instal alat yang diperlukan untuk mengelola disk menggunakan GUI

sudo tepat Install gnome-disk-utilitas

Membuka Disk dari Mulai > Aksesori.

Anda juga dapat menggunakan perintah ini di terminal untuk membuka alat:

gnome-disk

Format SSD dari menu.

Buat partisi menggunakan kontrol dengan + simbol

Seluruh partisi dapat dialokasikan untuk swap, tetapi maksimal dua kali RAM akan cukup.

Beri nama volume dan pilih Lainnya Untuk Jenis Partisi.

Pilih Partisi Tukar Linux dan menciptakannya.

Anda dapat langsung memasangnya dengan mengeklik tombol kontrol dengan Bermain simbol. Ini akan dipasang selama sesi ini tetapi tidak akan menempel di reboot. Itu harus diatur untuk dipasang secara otomatis. Klik Gigi kontrol dan pilih Edit Opsi Pemasangan.

Beralih Default Sesi Pengguna dan klik Oke. Otentikasi dan Disk akan menambahkan entri ke /etc/fstab untuk memasangnya di setiap boot.

Mulai ulang Pi, buka terminal dan periksa ukuran swap baru:

gratis -m

Pengaturan Tambahan untuk Raspberry Pi OS Saja

Sekarang setelah swap dikonfigurasi pada SSD, swap lama tidak diperlukan. Anda dapat menonaktifkannya dengan mengedit:

sudo nano /etc/dphys-swapfile

Setel parameter ini ke nol:

CONF_SWAPSIZE=0

OS Server (Ubuntu, Raspberry Pi OS)

Proses ini melalui CLI. Untuk memudahkan, Anda dapat menyiapkan partisi swap menggunakan alat Disk di komputer lain, lalu pasang SSD ke Pi dan boot server. Hubungkan ke Pi menggunakan SSH untuk melanjutkan.

Temukan partisi swap:

lsblk

sda1 ini. Temukan UUID perangkat ini: sda1

blkid

Salin UUID (unik untuk Anda) dan edit file fstab untuk memasangnya secara otomatis di setiap boot:

sudo nano /etc/fstab

Tambahkan baris ini:

UUID=”UUID ANDA” tidak ada pertukaran sw 0 0

Simpan, reboot, dan periksa ukuran swap:

gratis -m

Mengoptimalkan Penggunaan Memori Virtual untuk Operasi Crash Proof

Swap yang dikonfigurasi harus dimanfaatkan dengan baik. Ini dilakukan dengan mengatur parameter yang disebut swappiness. Untuk menemukan nilai saat ini:

cat proc/sys/vm/swappiness

Ditetapkan ke 60 secara default, nilainya menentukan seberapa agresif kernel menukar konten dari RAM. Itu dapat diatur antara 1 dan 100. Nilai yang sesuai tergantung pada kebutuhan spesifik Anda. Jika Anda melihat bahwa Pi secara konsisten kehabisan RAM, setel ke 100. Jika tidak, setel ke nilai yang lebih rendah. Edit file ini untuk mengaturnya:

sudo nano /etc/sysctl.conf

Tambahkan baris ini di akhir:

vm.swappiness=100

Peringatan Overhead Pemrosesan dan SSD TBW

Operasi swap membutuhkan kekuatan pemrosesan, biasanya salah satu dari empat core pada Pi mendedikasikan dirinya untuk swapping ketika RAM benar-benar penuh.

Saran umum yang beredar adalah untuk tidak menggunakan SSD untuk bertukar, memang benar untuk kasus di mana OS (bersama dengan data pengguna) dan swap berada di disk yang sama. Ini tidak berlaku dalam kasus ini ketika swap diatur seperti yang dijelaskan di sini. Meskipun SSD yang digunakan pada akhirnya akan melewati TBW dan gagal, SSD dapat dengan mudah diganti dengan yang baru karena tidak ada data penting yang tersimpan di dalamnya dengan proses ini.

Tukar Keuntungan untuk Pi Anda

Mengonfigurasi swap dengan benar adalah cara yang bagus untuk membuat Pi crash proof. Stabilitas ini disebabkan oleh fakta bahwa keseluruhan memori yang tersedia merupakan faktor yang lebih signifikan daripada kecepatan memori selama OOM. Pi tidak akan membeku dan setelah penggunaan spike turun, ia akan merespons lebih cepat lagi.

Raspberry Pi adalah komputer kecil dengan fleksibilitas tinggi. Hal ini dapat digunakan untuk tujuan yang berbeda dengan berbagai sistem operasi ringan. Pi 4 berfungsi dengan baik sebagai pengganti komputer biasa dan juga perangkat tertanam untuk keperluan industri yang dapat berjalan 24x7.