线上Linux服务器优化--系统调优

今天药忘吃喽~ 2021-12-19 00:13 222阅读 0赞

# 一、Linux故障排查思路 #

1、重视报错提示信息

每个错误的出现，都是给出错误提示信息，一般情况下这个提示基本定位了问题的所在。因此一定要重视这个报错信息，如果对这些错误信息视而不见，问题永远得不到解决。

2、永远不要忘记日志文件

日志是排查问题的第一思路，一定要学会查看日志的习惯。

系统日志：dmesg、 /var/log/messages、 /var/log/secure

应用日志：

Apache：$APACHE\_BASE/logs/error\_log  $APACHE\_BASE/logs/access\_log

Nginx：$NGINX\_BASE/logs/error\_log  $NGINX\_BASE/logs/access\_log

Tomcat：$TOMCAT\_BASE/logs/catalina.out

3、分析、定位问题、解决问题

综合分析过程，要以日志为导向，配合实际的应用环境，根据报错信息，排出故障。

4、网络故障排查思路

1）网络硬件传输问题

2）检查网卡是否能正常工作，可以从网卡是否正常加载、网卡IP设置是否正确

3）检查DNS是否设定正确

4）服务是否正常打开

5）访问权限是否打开（iptables、selinux）

6）局域网主机之间联机是否正常

# 二、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和超线程

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：内存业务数据库（redis、hbase、mongodb）

3）磁盘IO

》 RAID技术（raid1、raid5、raid10）  
       》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、raid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

<1>、ext2：linux下标准文件系统，无日志记录（inode）功能

<2>、ext3：在ext2基础上增加了日志记录功能（inode），仅支持32000个子目录

<3>、ext4：ext3的后续版本，linux2.6.28内核开始支持。无限子目录支持，快速fsck

<4>、xfs：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，接下来是xfs和ext3

写操作频繁的应用首选是xfs，接下来是ext4和ext3

对性能要求不高、数据安全要求不高的业务，ext3是比较好的选择

## 3、程序问题 ##

此类问题需要开发文员查看代码，介入处理。但作为运维人员需要给出程序问题的有力证据。

# 三、Linux性能优化工具 #

## 1、CPU性能评估工具 ##

1）vmstat（系统默认自带,Virtual Memory Statistics 虚拟内存统计）

利用vmstat命令可以对操作系统的内存信息、进程状态、CPU活动等进行监视。

常用方式：vmstat 3 5

表示每3秒更新一次输出信息,统计5次停止输出

![20190701200909734.png][]

r：表示运行和等待CPU时间片的进程数, r <= CPU总核数,如果大于CPU总核数,则表示CPU资源不足.

b：表示正在等待资源的数目(b不等大于CPU的总核数)

So、si：如果经常为0,则表示系统资源是非常充足的。如果不为0，表示swap会经常被使用到，进一步表面系统资源是不够的。

wa：根据线上优化的经验,一般将此值设为20%，如果该值超过20%，则表示io存在比较严重的等待，查看是否有大量的磁盘io读写导致。

2）iostat(需要安装sysstat工具包)

iostat是I/O statistics（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 –c 3 5

其中,-c表示显示CPU的使用情况,-d:显示磁盘的使用情况

![20190701200928528.png][]

![20190701200935383.png][]

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情况,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。

![20190701200947965.png][]

## 2、内存性能评估 ##

1）free命令

free命令是监控linux内存使用状况最常用的指令。

常见用法:free –m

![20190701200957741.png][]

2）sar/pidstat

此两个命令主要用来监控全部或指定进程占用系统资源的情况，如CPU、内存、设备IO。

三个公用参数：-u（获取CPU状态）、-r（获取内存状态）、-d（获取磁盘）

常用组合：

sar –u 3  获取CPU 3秒内的状态

pidstat –r –p 1 3    获取内存3 秒内的状态

看看以上两个命令的差别？

## 3、磁盘性能评估 ##

1）iostat –d组合

iostat –d 2 3

2）pidstat –d –p 32434 3

3）sar –d 2 3

## 4、网络性能评估 ##

1)ping命令

2)netstat命令

netstat –i(查看路由情况)

netstat –r(查看网络接口状态)

3)mtr/traceroute命令

跟踪网络路由状态,推荐使用mtr,动态跟踪网络路由状态,用于排查网络问题非常方便。

# 四、系统性能分析标准 #

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其中：

%user：表示CPU处在用户模式下的时间百分比

%sys：表示CPU处在系统模式下的时间百分比

%iowait：表示CPU等待输入输出完成时间的百分比

swap in：即si，表示虚拟内存的页导入，即从SWAP DISK交换到RAM

# 五、几个故障处理和优化案例 #

1、系统无法执行su操作

问题现象：

su：warning：cannot change directory to /home/linux:permission denied

su：/bin/bash:Permission denied

解决思路：

从上面的错误提示可知是权限出了问题，那么可以从权限入手进行排查，基本思路如下：

1、用户目录/home/linux权限问题

2、su程序执行权限问题（ll /bin/su ）

3、程序依赖的共享库权限问题

4、selinux问题导致(more /etc/selinux/config)

5、系统根空间问题

2、“Read-only file system”问题分析与解决

问题现象：客户说网站无法添加访问,无法添加内容了。

解决思路：

1、网站程序可能出现问题

2、服务器磁盘故障

3、基于动态、静态内容结合的网站优化案例

硬件环境：DELL R710 3台、32GB内存、CPU 2颗4核、磁盘SATA 600GB＋2TB

软件环境：nginx+tomcat架构，通过nginx做负载均衡

现象描述：平时访问量比较小时，网站正常，当访问量稍大时，网站访问很慢，网站搞活动时，基本处于无法打开的状态，而nginx服务器带宽占比最高在30M左右，后端2个tomcat服务器占用带宽也在30M左右。

问题分析：

1）、硬件、系统方面

2）、网络方面

3）、软件架构方面

4）、程序配置方面

解决问题：

1）、架构方面调整

upstream myserver\{

ip\_hash;

server        172.16.110.11:8080 weight=1 max\_fails=2 fail\_timeout=10s;

server        172.16.110.12:8080 weight=3 max\_fails=2 fail\_timeout=10s;

server        172.16.110.13:8080 weight=1 max\_fails=2 fail\_timeout=10s;

server        172.16.110.14:8080 weight=2 max\_fails=2 fail\_timeout=10s;

2）、网站动静分离

Location ~\*\\.(gif|jpg|png|js|css)$\{

root /data/static/images/ROOT;

nginx中的location匹配规则:

首先匹配 =，其次匹配^~,然后是按文件中顺序的正则匹配,最后是交给/通用匹配。当有匹配成功的时候，停止匹配，按当前匹配规则处理请求。

3）、Tomcat JVM参数优化

优化参数：

-serber –Xms3550m –Xmx3550m –Xmn1g –XX:PermSize=256M –XX:Max PermSize=512M

整个堆内存大小=年轻代大小+年老代大小+持久代大小

–Xms3550m：设置JVM最大堆内存3550M

–Xmx3550m：设置JVM初始堆内存3550M

–Xmn1g：设置堆内存年轻代大小为1G。整个堆内存大小 = 年轻代大小+年老代大小+持久代大小

持久代一般固定大小为64M，所以增大年轻代后，将会减少年老代大小。此值对系统性能影响比较大。

–XX:PermSize=256M：设置堆内存持久化代初始值为256M

–XX:Max PermSize=512M：设置持久到最大值为512M

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