zRAM과 zSwap의 구조적 차이 및 실제 성능 체감 비교

리눅스 기반 시스템에서 메모리 부족 상황을 완화하기 위한 기술은 다양하다.
특히 zRAM과 zSwap은 압축 기반으로 메모리를 효율적으로 활용하는 대표적인 기능이지만, 구조와 목적이 서로 다르며 실제 성능 체감까지 차이가 발생한다.
이 글에서는 zRAM과 zSwap의 구조, 역할, 동작 방식, 그리고 성능 차이를 기술적으로 정리한다.

1. 메모리 압축 기술이 필요한 이유

리눅스 시스템에서 메모리 압박이 발생하면 성능 저하 또는 시스템 응답 불가 상황이 생길 수 있다. 이러한 문제를 줄이기 위해 메모리 압축 기술은 다음과 같은 목적을 갖는다.

디스크 스왑 사용 최소화
메모리 부족으로 인한 OOM 상황 지연
느린 스토리지 환경에서 반응 속도 개선
컨테이너 환경에서 메모리 효율 극대화

zRAM과 zSwap은 이러한 목적을 기반으로 서로 다른 방식으로 메모리 활용을 최적화한다.

2. zRAM의 개념과 역할

zRAM은 RAM 내부에 압축된 스왑 블록 디바이스를 생성하는 기능이다.
디스크 스왑을 사용하지 않기 때문에 I/O 지연이 거의 없으며, 모든 스왑 작업이 메모리 내부에서 처리되는 것이 특징이다.

zRAM의 주요 특징은 다음과 같다.

RAM에서 직접 압축 스왑 처리
디스크 없이도 스왑 기능 수행
저사양 기기에서 높은 성능 개선
고정된 크기의 압축 스왑 장치 생성

zRAM은 디스크 속도가 매우 낮거나 디스크가 존재하지 않는 환경에서 큰 장점을 제공한다.

3. zSwap의 개념과 역할

zSwap은 디스크 스왑 앞단에서 작동하는 압축 캐시 레이어다.
스왑될 페이지를 바로 디스크로 내보내지 않고 먼저 메모리에 압축 저장해 디스크 I/O를 늦추는 방식으로 동작한다.

zSwap의 특징은 다음과 같다.

디스크 스왑을 완전히 대체하지 않음
압축 캐시로 스왑 발생 빈도 감소
SSD 기반 서버에서 효과적
캐시가 찰 때까지 디스크 스왑 지연

zSwap은 디스크가 반드시 존재하는 환경에서 스왑 부하를 줄이고 성능을 높이는 데 유리하다.

4. zRAM과 zSwap의 구조적 차이

두 기술은 유사해 보이지만 구조는 명확히 다르다.

구조적 차이

zRAM: RAM 내부에 가상의 스왑 장치를 생성
zSwap: 디스크 스왑 앞단에 압축 캐시를 두는 구조

공간 관리 방식 차이

zRAM: 설정한 스왑 공간 용량이 고정
zSwap: 설정된 비율까지 동적으로 확장

시스템 구성 특성

zRAM: 디스크 필요 없음
zSwap: 디스크 스왑을 유지하며 사용

이 차이는 시스템 환경에 따라 어떤 기술이 더 적합한지를 결정짓는다.

5. 실제 환경에서의 성능 체감 비교

저사양·모바일·라즈베리파이 환경

디스크 속도가 느리기 때문에 zRAM의 효과가 크다
모든 작업이 메모리 기반이므로 반응 속도 향상
스왑으로 인한 버벅임이 크게 감소

SSD 기반 서버 및 데스크톱 환경

zSwap이 훨씬 자연스러운 성능 개선 제공
스왑 작업을 압축 캐시가 완충하여 안정성 증가
컨테이너 워크로드에서도 메모리 턴오버에 효과적

결론적 비교

저사양 및 디스크 없는 환경: zRAM이 우수
서버·SSD 환경: zSwap이 안정적
메모리 누수 발생 서비스: zSwap이 효과적

6. 선택 기준 및 시스템 튜닝 고려사항

zRAM 사용에 적합한 환경

느린 스토리지 또는 스토리지 미탑재 장비
라즈베리파이, IoT 기기
빠른 반응이 중요한 경량 서비스

zSwap 사용에 적합한 환경

SSD 기반 리눅스 서버
다중 컨테이너 운영 환경
디스크 스왑을 유지하면서 성능을 보완하려는 경우

튜닝 시 고려할 요소

압축 알고리즘(lz4가 일반적으로 빠름)
swappiness 값 조정
zRAM 크기 설정(메모리의 25~50%)
메모리 사용량 모니터링 도구(dmesg, vmstat 등) 활용

7. 정리 및 결론

zRAM과 zSwap은 모두 압축 기반의 메모리 최적화 기술이지만 동작 구조와 목적은 크게 다르다.
저사양 장치에서는 zRAM이 직접적인 성능 향상을 제공하며, SSD 기반 서버에서는 zSwap이 실질적인 성능 안정성을 확보한다.
환경에 맞는 기술을 선택해 적용하면 메모리 압박 상황에서도 높은 성능과 안정성을 유지할 수 있다.