Linux系统性能优化思路和优化方法及Linux性能调优经验总结.docx
Linux系统性能优化思路和优化方法及Linux性能调优经验总结一、影响LinUX性能的各种因素1、系统硬件资源（1）CPU如何判断多核CPU与超线程消耗CPU的业务：动态Web服务、mail服务（2）内存物理内存与swap的取舍选择64位LinUX操作系统消耗内存的业务：内存数据库（redis/hbase/mongodb）（3）磁盘IORAID技术（RAID0/1/5/01/10）SSD磁盘消耗磁盘的业务：数据库服务器（4）网络带宽网卡/交换机的选择操作系统双网卡绑定消耗带宽的业务：hadoop平台、视频业务平台2、操作系统相关资源（1）系统安装优化磁盘分区、RAlD设置、SWaP设置（2）内核参数优化ulimit-n（最大打开文件数）ulimit-u（最大用户数）（3）文件系统优化ext2：LinUX下标准文件系统，无日志记录（inode）功能。ext3：在ext2基础上增加了日志记录功能（inode）,仅支持32000个子目录。ex4：ext3的后续版本，LinUX2.6.28内核开始支持。无限子目录支持，快速fsckoxfs：高性能文件系统，LinUX3.10内核开始默认支持。建议：读操作频繁，同时小文件众多的应用：首选ext4文件系统，接下来依次是xfs>ext3写操作频繁的应用，首选是Xfs,接下来依次是ext4和ext3对性能要求开高、数据安全要求开高的业务，ext3是比较好的选择。3、程序问题此类问题需要开发人员查看代码，介入处理。但作为运维人员需要给出程序问题的有力证据。二、LinUX性能优化工具1、CPU性能评估工具（1）VmStat（系统默认自带）利用VmStat命令可以对操作系统的内存信息、进程状态、CPU活励等进行监视。常用方式：Vmstat23表示每3秒更新一次输出信息，统计5次后停止输出。下面是vmstat命令在某个系统的输出结果：rootnodelvraslat23procsmemoryswapiosystem-cpu_rbSWPdfreebuffcachesiSObiboinCSussyidwast000162240830467032001321100723019800000162240830467032001010102001100000001622408304670320011100918019900对上面每项的输出解释如下:procsr列表示运行和等待cpu时间片的进程数，这个值如果长期大于系统CPU的个数，说明CPU不足，需要增加CPU。b列表示在等待资源的进程数，比如正在等待I/O、或者内存交换等。memorySWPd列表示切换到内存交换区的内存数量（以k为单位）。如果SWPd的值不为0,或者比较大，只要si、SO的值长期为0,这种情况下一般不用担心，不会影响系统性能。free列表示当前空闲的物理内存数量（以k为单位）buff列表示bufferscache的内存数量，一般对块设备的读写才需要缓冲。CaChe列表示PageCaChed的内存数量，一般作为文件系统CaChed,频繁访问的文件都会被Caehed,如果CaChe值较大，说明CaChed的文件数较多，如果此时IO中bi比较小，说明文件系统效率比较好。swapSi列表示由磁盘调入内存，也就是内存进入内存交换区的数量。SO列表示由内存调入磁盘，也就是内存交换区进入内存的数量。一般情况下，si、SO的值都为0,如果si、SO的值长期不为0,则表示系统内存不足。需要增加系统内存。IO项显示磁盘读写状况Bi列表示从块设备读入数据的总量（即读磁盘）（每秒kb）。B。列表示写入到块设备的数据总量（即写磁盘）（每秒kb）。这里我们设置的bi+bo参考值为1000,如果超过1000,而且Wa值较大，则表示系统磁盘IO有问题，应该考虑提高磁盘的读写性能。SyStem显示采集间隔内发生的中断数in列表示在某一时间间隔中观测到的每秒设备中断数。CS列表示每秒产生的上下文切换次数。上面这2个值越大，会看到由内核消耗的CPU时间会越多。CPU项显示了CPU的使用状态，此列是我们关注的重点。US列显示了用户进程消耗的CPU时间百分比。US的值比较高时，说明用户进程消耗的印U时间多，但是如果长期大于50%,就需要考虑优化程序或算法。Sy列显示了内核进程消耗的CPU时间百分比。Sy的值较高时，说明内核消耗的CPU资源很多。根据经验，us+sy的参考值为80%,如果us+sy大于80%说明可能存在CPU资源不足。id列显示了CPU处在空闲状态的时间百分比。Wa列显示了10等待所占用的CPU时间百分比。Wa值越高，说明IO等待越严重，根据经验，Wa的参考值为20%,如果Wa超过20%,说明IO等待严重,引起IO等待的原因可能是磁盘大量随机读写造成的，也可能是磁盘或者磁盘控制器的带宽瓶颈造成的（主要是块操作）。综上所述，在对CPU的评估中，需要重点注意的是procs项r列的值和CPU项中us、Sy和id列的值。（2） iostat（需要安装SySStat工具包）iostat是I/OStatiStiCS（输入/输出统计）的缩写，主要的功能是对系统的磁盘I/O操作进行监视。常用方式：iostat-c35其中，-C表示显示CPU的使用情况，-d：显示磁盘的使用情况。（3） uptime命令uptime是监控系统性能最常用的一个命令，主要用来统计系统当前的运行状况，输出的信息依次为：系统现在的时间、系统从上次开机到现在运行了多长时间、系统目前有多少登陆用户、系统在一分钟内、五分钟内、十五分钟内的平均负载。2、内存性能评估（1） free命令free命令是监控Iinux内存使用状况最常用的指令常见用法：free-m看下面的一个输出：root*ebserverfree-mtotalusedfreesharedbufferscachedMera:8111718592502436299-/+buffers/cache:6437468Swap:818908189“free-m”表示以M为单位查看内存使用情况，在这个输出中，我们重点关注的应该是free列与CaChed列的输出值，由输出可知，此系统共8G内存，系统空闲内存还有925M,其中，BufferCache占用了243M,PageCache占用了6299M,由此可知系统缓存了很多的文件和目录，而对于应用程序来说，可以使用的内存还有7468M,当然这个7468M包含了BUffelCaChe和PageCaChe的值。在SW叩项可以看出，交换分区还未使用。所以从应用的角度来说，此系统内存资源还非常充足。一般有这样一个经验公式：应用程序可用内存/系统物理内存70%时，表示系统内存资源非常充足，不影响系统性能，应用程序可用内存/系统物理内存<20%时，表示系统内存资源紧缺，需要增加系统内存，20%<应用程序可用内存/系统物理内存70%时，表示系统内存资源基本能满足应用需求，暂时不影响系统性能。（2） sar/pidstat此两个命令主要用于监控全部或指定进程占用系统资源的情况，如CPU,内存、设备IOo三个公用参数：-U（获取CPU状态）、（获取内存状态）、-d（获取磁盘）常用组合：sar-u3获取cpu3秒内的状态pidstat-r-pl3获取内存3秒内的状态看看以上两个命令的差别？请看下面的一个输出：rootwebserversar-r231.inux2.6.9-42.ELsap(webserver)11/30/2008_i686_(8CPU)09:57:33PMkbmcmfreckbmemused%mef11usodkbbufferskbcachedkbconit%commit09:57:35PM897988740855689.192494286496532786三4.7109:57:37PM898564740798089.1824942864965327842764.7009:57:39PM899196740734889.1724944064965207821324.69Average:898583740796189.1824943264965287843214.70其中：Kbmemfree表示空闲物理内存大小,kbmemused表示已使用的物理内存空间大小，memused表示已使用内存占总内存大小的百分比，kbbuffers和kbcached分别表示BufferCache和PageCache的大小，kbcommit和commit分别表示应用程序当前使用的内存大小和使用百分比。可以看出sar的输出其实与free的输出完全对应，不过sar更加人性化，不但给出了内存使用量，还给出了内存使用的百分比以及统计的平均值。从commit项可知，此系统目前内存资源充足。3、磁盘性能评估(1) )iostat-d组合iostat-d23通过“iostat-d”命令组合也可以查看系统磁盘的使用状况，请看如下输出：rootrebserver#iostat-d23i686_(8CPU)Linux2.6.9-42.ELsmp(webserver)12/01/2008Device:tpsBlk_read/sBIk_WrtnZSBlhreadBIkJrrInsda1.872.58114.126479462286537372Device:tpsBlk_read/sBlkJrtn/sBlk.readBlk_wrtnsda0.000.000.0000Device:tpsBlk_read/sBIhWrtn/sBlkreadBIkJTlnsda1.000.0012.00024对上面每项的输出解释如下：Blk-reads表示每秒读取的数据块数。Blk_wrtn/s表示每秒写入的数据块数。Blk.read表示读取的所有块数。Blk_wrtn表示写入的所有块数。(2) pidstat-d-p318873(3) sar-d23通过“sar-d”组合，可以对系统的磁盘IO做一个基本的统计，请看下面的一个输出：rootftrebserversar-d23Linux2.6.9-42.ELsmp(WebSerVer)11/30/2008i686(8CPU)11:09:33PMDEVtpsrd_sec/swr_scc/savgrq-szavgqu-szavaitsvct>%util11:09:35PMdev8-00.000.000.000.000.000.000.000.0011:09:35PMDEVtpsrd_sec/swr_sec/sav
