Welches ist das Beste für Sie?

Wenn Sie Linux verwenden, können Sie Ihren verfügbaren Arbeitsspeicher vervielfachen, ohne neue Speichermodule kaufen zu müssen. Mit Zram, Zswap und Zcache können Sie den Inhalt Ihres PC-Arbeitsspeichers komprimieren und ihn praktisch erweitern. Aber welchen sollten Sie verwenden? Welcher ist besser? Lesen Sie weiter, um es herauszufinden.

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Die Vorteile der RAM-Komprimierung

Wenn Sie eine Präsentation über die Next-Gen-Konsolen von Sony und Microsoft gesehen haben, ist Ihnen vielleicht aufgefallen, dass beide Unternehmen viel Aufhebens um die Geschwindigkeit ihres Speichers machten. Dafür gibt es einen Grund: Der Speicher ist selbst bei den neuesten High-End-PCs der größte Engpass.

Das ultimative Ziel der hier vorgestellten Lösungen besteht darin, die Datenmenge zu minimieren, die zwischen dem RAM unseres Computers und seinen langsameren Speichersystemen ausgetauscht wird. Dies ist wichtig zu beachten, da dies, wie wir sehen werden, ihr Differenzierungsfaktor ist.

ZRam

Zram ist die einfachste RAM-Komprimierungslösung in Linux. Früher als Compcache bekannt, nutzt es die Linux-Unterstützung für mehrere Swap-Geräte, indem es ein zusätzliches (oder mehrere) im RAM des Computers erstellt.

Zram funktioniert, indem es eine Hierarchie aus drei Speicherplätzen erstellt. Es erstellt ein neues komprimiertes Swap-Volume im RAM, das – hierarchisch – zwischen RAM und Speichergeräten platziert wird. Wenn der RAM dann mit Daten gefüllt ist, verschiebt es den Überschuss in den komprimierten Swap. Wenn auch dieser voll ist, beginnt Zram, Daten in die Swap-Partition im Speicherlaufwerk zu verschieben.

Diesem neuen Swap-Gerät wird eine höhere Priorität zugewiesen als den Geräten im langsameren eigentlichen Speicher des PCs, sodass es vor diesen verwendet wird. Es verwendet außerdem einen von mehreren Komprimierungsalgorithmen, wie LZ4 oder LZO, um so viele Daten wie möglich in dieses Swap-Gerät zu packen.

Moderne Prozessoren haben mittlerweile einen Punkt erreicht, an dem sie im RAM gespeicherte Daten schneller komprimieren und dekomprimieren können, als sie auf ein SSD- oder HDD-Laufwerk geschrieben oder von diesem gelesen werden könnten. Dabei wird die Leistung des Computers kaum beeinträchtigt.

Es ist erwähnenswert, dass zram eigenständig funktioniert und keine anderen Swap-Geräte benötigt. Sie können es also beispielsweise in eingebetteten Systemen oder Live-CDs verwenden, da es nicht durch tatsächlichen Speicher unterstützt werden muss.

ZSwap

Zswap ist komplizierter als zram. Es verbessert das Verhältnis zwischen dem RAM unseres Computers und seinen langsameren Speichergeräten, indem es an den Schnittstellen intelligente Komprimierung hinzufügt.

Mit zswap werden der komprimierte RAM und die Swap-Volumes, die bereits in den Speichergeräten eines Computers vorhanden sind, als Knoten in einem intelligenten Speichersystem behandelt. Zswap nimmt ebenfalls einen Teil des RAM eines Computers in Anspruch, verschiebt aber nicht blind alles, was nicht in den Rest des RAM passt, und versucht dann, es zu komprimieren. Stattdessen komprimiert es zuerst alles, was nicht in den eigentlichen RAM passt. Wenn die Daten komprimiert sind, speichert zswap sie im RAM. Wenn nicht, speichert es sie im vorhandenen Swap.

Auf diese Weise nutzt zswap den verfügbaren RAM und Swap-Speicherplatz besser aus, da es den verwendeten RAM beispielsweise nicht mit inkomprimierbaren Daten belegt.

Da es auf dem vorhandenen Swap basiert, eignet sich zswap besser für Linux-Installationen auf jedem PC, insbesondere auf solchen mit weniger als 4 GB RAM.

Zcache

Zcache arbeitet im Tandem mit dem tmem-System („Transcendent Memory“), um dem Linux-Kernel eine vielseitigere Möglichkeit zum Speichern aktuell nicht verwendeter Daten zu bieten.

Zcache fügt dem Kernel eine zusätzliche transparente Speicherverwaltungsebene hinzu, die alle Daten komprimiert, die derzeit nicht verwendet werden. Anstatt jedes einzelne Datenbyte verwalten zu müssen, kann der Linux-Kernel mit zcache ganze Datenseiten über die Schnittstelle von tmem in „Pools“ speichern. Das zcache-Backend komprimiert dann diese Datengruppen.

Wie zswap speichert zcache nur komprimierte Daten im RAM und schiebt unkomprimierte Seiten in den eigentlichen Swap, wodurch beide optimal genutzt werden.

Welches ist besser?

Theoretisch bietet zcache die beste Lösung. Das heißt jedoch nicht, dass es die beste Lösung ist, denn auch die praktische Seite spielt eine Rolle. Trotz seiner erweiterten Funktionen wird zcache weitgehend nicht unterstützt. Seine Entwicklung stagnierte und es wurde mit Version 3.11 aus dem Linux-Kernel entfernt. Um es heute zu verwenden, müssen Sie einige Hürden überwinden und das Ergebnis wäre wahrscheinlich nicht viel besser, als wenn Sie zswap verwenden würden.

Auf der anderen Seite ist zram stärker eingeschränkt, da es nicht viel mehr als ein virtuelles Volume ist, das im RAM gespeichert und als Swap-Speicher verwendet wird. Es kann bei Systemen mit knappem RAM hilfreich sein, funktioniert aber im Grunde so, dass Dinge blind von Punkt A genommen und zu Punkt B und dann zu Punkt C verschoben werden, ohne sich darum zu kümmern, was sie tatsächlich sind.

Dies macht zswap für die meisten Linux-Benutzer zur besseren Wahl, unabhängig von ihrer Distribution. Um zu erfahren, wie Sie davon profitieren können, lesen Sie unseren Leitfaden zu zswap.