linux负载调优(Linux性能调优)

客官°小女子只卖身不卖艺 2023-09-25 11:19 25阅读 0赞

## 如何查看linux性能指标？如何调优和排查系统瓶颈 ##

top可以内存、cpu等等

df-h查看磁盘空间

iostat看磁盘io

本回答由提问者推荐

![linux负载调优(Linux性能调优)\_linux负载调优(Linux性能调优)][linux_Linux_linux_Linux]

## Linux CPU性能调优 ##

CPU是影响linux性能的主要因素之一。vmstat命令：显示关于系统各种资源之间相关性能的简要信息。procs那栏中的r表示运行和等待CPU时间片的进程数，如果这个值长期大于系统CPU的个数那就说明CPU不足，需要增加CPU。memory那栏中：swapd表示切换到内存交换区的内存数量。free表示当前空闲的物理内存数量。buff表示块设备(/dev/sda)读写需要的缓冲。cache表示文件系统的缓存。如果值较大，说明缓存中的文件数较多。swap中si表示由磁盘调入内存。so表示由内存调入磁盘。在一般情况下，si和so的值都为0，如果这2个值长期不为0的话，说明系统内存不足，需要添加内存。www.zhishiwu.comio：显示磁盘读写状况bi表示读磁盘数据的总量。bo表示写磁盘数据的总量。system：显示间隔内发生的中断数in表示在磨一时间间隔中每秒设备中断数。cs表示每秒产生的上下文切换次数。这2个值越大，则说明内核消耗CPU时间就越多。cpu：显示了CPU的使用状态us显示了用户进程消耗CPU时间百分比。如果us值越高则说明消耗CPU的时间越多，如果us的值长期大于50%则需要优化程序或算法。sy显示内核消耗CPU时间百分比。如果us+sy值大于80%，则可能存在CPU资源不足情况。id显示CPU处于空闲状态时间百分比。wa显示IO等待所占用CPU时间百分比。wa越高，则IO等待越严重，则考虑提高磁盘读写性能。wa参考值20%。sar命令：可以对每个方面进行单独的统计，但是增加了系统开销，但是对系统的统计结果不会有很大影响。由上图可以看出我的系统只有一个CPU，如果有多个CPU的话会显示多个。在多个CPU的情况下，如果想对其中一个CPU进行信息统计的话，则使用sar对第一个CPU进行信息统计。%user显示用户进程消耗的CPU时间百分比%nice显示运行正常进程所消耗CPU时间百分比%system显示了系统进程消耗CPU时间百分比%iowait显示IO等待所占用CPU时间百分比%idle显示了CPU处在空闲时间百分比%steal显示在内存相对紧张的环境下pagein强制对不同的页面进行的steal操作。最后一行Average显示了上面统计的平均值。如果在一个多CPU的系统中，如果程序使用了单线程，会造成CPU整体使用率不高，导致一个CPU在使用，其他CPU处在闲置状态。www.zhishiwu.comiostat命令：主要用于统计磁盘IO状态，但是也能查看CPU使用情况，但是只能显示所有CPU的平均信息。这里各列的意思与sar中的意思一样。uptime命令:主要统计系统当前的运行状况。系统在1分钟内，5分钟内，15分钟内的平均负荷。上面的vmstat，sar，iostat，uptime命令主要是用于统计CPU信息的，还可以通过top，ps查看进程使用情况，来判断CPU负载过大的原因。alan9101

## Linux操作系统中关于负载有哪些定义？ ##

h 110 \#define FSHIFT

/\* nr of bits of precision \*/ 111 \#define FIXED\_1

(1>= FSHIFT;

load(t) = ( load(t-1)\*exp(i) + n(t)\*(2048-exp(i)) ) / 2048

load(t-1)为上次计算出的结果

n(t)为t时刻的活动进程数

计算方式是累加各个CPU的运行队列中running和uninterruptible的值 再乘以2048

计算方式如下：

1946 unsigned long nr\_active(void) 1947 \{ 1948 unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0; 1949 1950 for\_each\_online\_cpu(i) \{ 1951 running += cpu\_rq(i)->nr\_running; 1952 uninterruptible += cpu\_rq(i)->nr\_uninterruptible; 1953 \} 1954 1955 if (unlikely((long)uninterruptible < 0)) 1956 uninterruptible = 0; 1957 1958 return running + uninterruptible; 1959 \}

1226 static unsigned long count\_active\_tasks(void) 1227 \{ 1228 return nr\_active() \* FIXED\_1; 1229 \}

(1) = 1884 exp

(5) = 2014 exp(15) = 2037 exp(i) = 2048 \* e^(-1/12/i)

从本质上看负载是完全由过去的一段时间里每个CPU上的活动进程数决定的，但并不是在数值上等同于每秒钟需要进行调度的进程数，具体的计算过程是个比较复杂的过程。

![linux负载调优(Linux性能调优)\_linux负载调优(Linux性能调优)\_02][linux_Linux_linux_Linux_02]

## linux性能调优命令精华是什么？ ##

4。 echo 0 > /proc/sys/vm/block\_dump。5。 /etc/init。d/syslog start

三、 iostat命令。格式：iostat \[ -c | -d \] \[ -k \] \[ -t \] \[ -V \] \[ -x \[ device \] \] \[ interval　　描述：iostat是I/O statistics(输入/输出统计)的缩写，iostat工具将对系统的磁盘操作活动进行监视。

## linux系统调优有哪些工作 ##

top命令是Linux下常用的性能分析工具，能够实时显示系统中各个进程的资源占用状况，类似于Windows的任务管理器。下面详细介绍它的使用方法。 top - 01:06:48 up 1:22,所有的tcp/ip调优参数都位于/proc/sys/net/目录。例如, 下面是最重要的一些调优参数，后面是它们的含义：

1、/proc/sys/net/core/rmem\_max — 最大的tcp数据接收缓冲

2、/proc/sys/net/core/wmem\_max — 最大的tcp数据发送缓冲

3、/proc/sys/net/ipv4/tcp\_timestamps — 时间戳在(请参考rfc 1323)tcp的包头增加12个字节

4、/proc/sys/net/ipv4/tcp\_sack — 有选择的应答

5、/proc/sys/net/ipv4/tcp\_window\_scaling — 支持更大的tcp窗口. 如果tcp窗口最大超过65535(64k), 必须设置该数值为1

6、rmem\_default — 默认的接收窗口大小

7、rmem\_max — 接收窗口的最大大小

8、wmem\_default — 默认的发送窗口大小

9. wmem\_max — 发送窗口的最大大小

/proc目录下的所有内容都是临时性的, 所以重启动系统后任何修改都会丢失.

建议在系统启动时自动修改tcp/ip参数:

把下面代码增加到/etc/rc.local文件, 然后保存文件, 系统重新引导的时候会自动修改下面的tcp/ip参数:

echo 256960 > /proc/sys/net/core/rmem\_default

echo 256960 > /proc/sys/net/core/rmem\_max

echo 256960 > /proc/sys/net/core/wmem\_default

echo 256960 > /proc/sys/net/core/wmem\_max

echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/tcp\_timestamps

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/tcp\_sack

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/tcp\_window\_scaling

tcp/ip参数都是自解释的， tcp窗口大小设置为256960， 禁止tcp的时间戳(取消在每个数据包的头中增加12字节), 支持更大的tcp窗口和tcp有选择的应答。

上面数值的设定是根据互连网连接和最大带宽/延迟率来决定.

注: 上面实例中的数值可以实际应用, 但它只包含了一部分参数.

另外一个方法: 使用 /etc/sysctl.conf 在系统启动时将参数配置成您所设置的值:

net.core.rmem\_default = 256960

net.core.rmem\_max = 256960

net.core.wmem\_default = 256960

net.core.wmem\_max = 256960

net.ipv4.tcp\_timestamps = 0

net.ipv4.tcp\_sack =1

net.ipv4.tcp\_window\_scaling = 1

\----------------------------------------------------------------

/proc/sys/fs/super-max

该文件指定超级块处理程序的最大数目。挂装的任何文件系统需要使用超级块，所以如果挂装了大量文件系统，则可能会用尽超级块处理程序。

缺省设置：256

/proc/sys/fs/super-nr

该文件显示当前已分配超级块的数目。该文件是只读的，仅用于显示信息。

/proc/sys/kernel

/proc/sys/kernel/acct

该文件有三个可配置值，根据包含日志的文件系统上可用空间的数量(以百分比表示)，这些值控制何时开始进行进程记帐：

如果可用空间低于这个百分比值，则停止进程记帐

如果可用空间高于这个百分比值，则开始进程记帐

检查上面两个值的频率(以秒为单位)

要更改这个文件的某个值，应该回送用空格分隔开的一串数字。

缺省设置：2 4 30

如果包含日志的文件系统上只有少于 2% 的可用空间，则这些值会使记帐停止，如果有 4% 或更多可用空间，则再次启动记帐。每 30 秒做一次检查。

![linux负载调优(Linux性能调优)\_linux负载调优(Linux性能调优)\_03][linux_Linux_linux_Linux_03]

## 请大家帮忙推荐一本LINux服务器性能调优的书籍 ##

我就是这本书。。。这是一个很复杂的问题。本人前些时候刚刚给一个网商网站做过审计。项目那是很多的，而且很多跟具体的服务相关，譬如数据库。没有这么一本全面解释的书。

我做这个审计，也是在公司几年的技术积累的基础上做的，有一个资料库做支撑，还有各方面资深的工程师讨论。这是一个很复杂，相当靠经验的活儿。1.查看系统负载

(1)uptime

这个命令可以快速查看机器的负载情况。

在linux系统中，这些数据表示等待cpu资源的进程和阻塞在不可中断io进程(进程状态为d)的数量。

命令的输出，load average表示1分钟、5分钟、15分钟的平均负载情况。

通过这三个数据，可以了解服务器负载是在趋于紧张还是趋于缓解。

如果1分钟平均负载很高，而15分钟平均负载很低，说明服务器正在命令高负载情况，需要进一步排查cpu资源都消耗在了哪里。

反之，如果15分钟平均负载很高，1分钟平均负载较低，则有可能是cpu资源紧张时刻已经过去。

show who is logged on and what they are doing.

可查询登录当前系统的用户信息，以及这些用户目前正在做什么操作

其中的load average后面的三个数字则显示了系统最近1分钟、5分钟、15分钟的系统平均负载情况

load average这个输出值，这三个值的大小一般不能大于系统逻辑cpu的个数。

如果输出中系统有4个逻辑cpu，如果load average的三个值长期大于4时，说明cpu很繁忙，负载很高，可能会影响系统性能，

但是偶尔大于4时，倒不用担心，一般不会影响系统性能。相反，如果load average的输出值小于cpu的个数，则表示cpu还有空闲

2.dmesg | tail

该命令会输出系统日志的最后10行。

这些日志可以帮助排查性能问题.

3.vmstat

vmstat virtual meomory statistics(虚拟内存统计)，用来获得有关进程、虚存、页面交换空间及 cpu活动的信息。这些信息反映了系统的负载情况。

后面跟的参数1，表示每秒输出一次统计信息，表头提示了每一列的含义

(1)监控进程procs：

r：等待在cpu资源的进程数。

这个数据比平均负载更加能够体现cpu负载情况，数据中不包含等待io的进程。如果这个数值大于机器cpu核数，那么机器的cpu资源已经饱和(出现了cpu瓶颈)。

b：在等待io的进程数 。

(2)监控内存memoy：

swpd：现时可用的交换内存(单位kb)

free：系统可用内存数(以千字节为单位)

buff: 缓冲去中的内存数(单位：kb)。

cache：被用来做为高速缓存的内存数(单位：kb)。

(3)监控swap交换页面

si: 从磁盘交换到内存的交换页数量，单位：kb/秒。

so: 从内存交换到磁盘的交换页数量，单位：kb/秒。

如果这个数据不为0，说明系统已经在使用交换区(swap)，机器物理内存已经不足。

(4)监控 io块设备

bi: 发送到块设备的块数，单位：块/秒。

bo: 从块设备接收到的块数，单位：块/秒。

(5)监控system系统

in: 每秒的中断数，包括时钟中断。

cs: 每秒的环境(上下文)转换次数。

(6)监控cpu中央处理器：

us：用户进程使用的时间 。以百分比表示。

sy：系统进程使用的时间。 以百分比表示。

id：中央处理器的空闲时间 。以百分比表示。

us, sy, id, wa, st：这些都代表了cpu时间的消耗，它们分别表示用户时间(user)、系统(内核)时间(sys)、空闲时间(idle)、io等待时间(wait)和被偷走的时间(stolen，一般被其他虚拟机消耗)。

这些cpu时间，可以让我们很快了解cpu是否出于繁忙状态。

如果io等待时间很长，那么系统的瓶颈可能在磁盘io。

如果用户时间和系统时间相加非常大，cpu出于忙于执行指令。

如果有大量cpu时间消耗在用户态，也就是用户应用程序消耗了cpu时间。这不一定是性能问题，需要结合r队列，一起分析。

4.mpstat -p all 1

该命令可以显示每个cpu的占用情况，如果有一个cpu占用率特别高，那么有可能是一个单线程应用程序引起的。

multiprocessor statistics的缩写，是实时系统监控工具

其报告与cpu的一些统计信息，这些信息存放在/proc/stat文件中。在多cpus系统里，其不但能查看所有cpu的平均状况信息，而且能够查看特定cpu的信息。

格式：mpstat \[-p \{|all\}\] \[internal \[count\]\]

\-p \{|all\} 表示监控哪个cpu， cpu在\[0,cpu个数-1\]中取值

internal 相邻的两次采样的间隔时间

count 采样的次数，count只能和delay一起使用

all ： 指所有cpu

%usr ： 显示在用户级别(例如应用程序)执行时cpu利用率的百分比

%nice ：显示在拥有nice优先级的用户级别执行时cpu利用率的百分比

%sys ： 现实在系统级别(例如内核)执行时cpu利用率的百分比

%iowait ： 显示在系统有未完成的磁盘i/o请求期间cpu空闲时间的百分比

%irq ： 显示cpu服务硬件中断所花费时间的百分比

%soft ： 显示cpu服务软件中断所花费时间的百分比

%steal ： 显示虚拟机管理器在服务另一个虚拟处理器时虚拟cpu处在非自愿等待下花费时间的百分比

%guest ： 显示运行虚拟处理器时cpu花费时间的百分比

%idle ： 显示cpu空闲和系统没有未完成的磁盘i/o请求情况下的时间百分比

系统有两个cpu。如果使用参数 -p 然后紧跟cpu编号得到指定cpu的利用率。

( ubuntu安装： apt-get install sysstat)

5.pidstat 1

pidstat命令输出进程的cpu占用率，该命令会持续输出，并且不会覆盖之前的数据，可以方便观察系统动态

6.iostat -xz 1

iostat命令主要用于查看机器磁盘io情况

r/s, w/s, rkb/s, wkb/s：分别表示每秒读写次数和每秒读写数据量(千字节)。读写量过大，可能会引起性能问题。

await：io操作的平均等待时间，单位是毫秒。这是应用程序在和磁盘交互时，需要消耗的时间，包括io等待和实际操作的耗时。如果这个数值过大，可能是硬件设备遇到了瓶颈或者出现故障。

avgqu-sz：向设备发出的请求平均数量。如果这个数值大于1，可能是硬件设备已经饱和(部分前端硬件设备支持并行写入)。

%util：设备利用率。这个数值表示设备的繁忙程度，经验值是如果超过60，可能会影响io性能(可以参照io操作平均等待时间)。如果到达100%，说明硬件设备已经饱和。

注：如果显示的是逻辑设备的数据，那么设备利用率不代表后端实际的硬件设备已经饱和。值得注意的是，即使io性能不理想，也不一定意味这应用程序性能会不好，可以利用诸如预读取、写缓存等策略提升应用性能

7.free -m

free命令可以查看系统内存的使用情况，-m参数表示按照兆字节展示。

最后两列分别表示用于io缓存的内存数，和用于文件系统页缓存的内存数。

第二行-/+ buffers/cache，看上去缓存占用了大量内存空间。这是linux系统的内存使用策略，尽可能的利用内存，如果应用程序需要内存，这部分内存会立即被回收并分配给应用程序。

如果可用内存非常少，系统可能会动用交换区(如果配置了的话)，这样会增加io开销(可以在iostat命令中提现)，降低系统性能。

8.sar -n dev 1

sar命令在这里可以查看网络设备的吞吐率。

在排查性能问题时，可以通过网络设备的吞吐量，判断网络设备是否已经饱和。

9.sar -n tcp,etcp 1

sar命令在这里用于查看tcp连接状态，其中包括：

active/s：每秒本地发起的tcp连接数，既通过connect调用创建的tcp连接；

passive/s：每秒远程发起的tcp连接数，即通过accept调用创建的tcp连接；

retrans/s：每秒tcp重传数量；

tcp连接数可以用来判断性能问题是否由于建立了过多的连接，进一步可以判断是主动发起的连接，还是被动接受的连接。tcp重传可能是因为网络环境恶劣，或者服务器压力过大导致丢包。

10.top

top命令包含了前面好几个命令的检查的内容。比如系统负载情况(uptime)、系统内存使用情况(free)、系统cpu使用情况(vmstat)等。

因此通过这个命令，可以相对全面的查看系统负载的来源。同时，top命令支持排序，可以按照不同的列排序，方便查找出诸如内存占用最多的进程、cpu占用率最高的进程等。

但是，top命令相对于前面一些命令，输出是一个瞬间值，如果不持续盯着，可能会错过一些线索。这时可能需要暂停top命令刷新，来记录和比对数据。

[linux_Linux_linux_Linux]: https://img1.baidu.com/it/u=2296688652,424501906&fm=15&fmt=auto
[linux_Linux_linux_Linux_02]: https://img2.baidu.com/it/u=4261643250,1682236927&fm=26&fmt=auto
[linux_Linux_linux_Linux_03]: https://img1.baidu.com/it/u=1463658878,3257542359&fm=15&fmt=auto