Linux 性能调优技巧

1理解 Linux 性能的基本组成

• CPU 使用率：衡量 CPU 在单位时间内被占用的程度。
• 内存使用：关注的是活跃内存与缓存内存的比例，以及是否有过多的交换。
• I/O 性能：磁盘读写速度直接影响应用程序的响应时间和吞吐量。
• 网络性能：数据包的丢失率、延迟和带宽都是衡量标准。
• 内核与进程管理：内核如何调度进程、管理内存、处理中断等都会影响性能。

2. CPU 性能调优

• 处理器亲和性：taskset 命令用于将进程固定到特定的 CPU 核心上。
• 调整 CPU 调度器：通过修改 /proc/sys/kernel/sched_* 文件中的参数来优化调度策略。
• 实时调度：使用 chrt 设置进程的实时调度属性，确保关键任务得到及时执行。

3. 内存管理与优化

• 交换性：调整 vm.swappiness 以控制何时开始交换内存到磁盘。
• HugePages：对于内存密集型应用，使用大页内存可以减少页表项的数量。
• OOM Killer：通过调整进程的 oom_score_adj 来影响其在内存不足时被 OOM Killer 选中的可能性。

4. 磁盘 I/O 性能调优

• 选择合适的 I/O 调度器：根据存储设备类型选择最适合的调度算法。
• 预读设置：适当调整预读可以帮助提高顺序读取的性能。
• I/O 请求队列大小调整：增加队列大小可以提高处理高并发请求的能力。
• 使用 iotop 监控 I/O：定位高 I/O 使用的进程以便进一步优化。

5. 网络性能优化

• TCP 调优：调整 TCP 参数以优化网络传输。
• 禁用 Nagle 算法：对于需要低延迟的应用，禁用 Nagle 可以减少数据包的延迟。
• 绑定接口：使用 bonding 模块创建网络接口绑定以增加带宽和冗余。

6. 内核与进程管理

• 调整内核参数：通过编辑 /etc/sysctl.conf 文件来优化内核行为。
• 使用 cgroups 进行资源分配：控制组可以帮助合理分配系统资源。
• NUMA 调优：对于 NUMA 架构，使用 numactl 优化内存和 CPU 的绑定。

7. 监控和分析工具

• top 和 htop：实时查看系统资源使用情况。
• vmstat：提供系统性能的整体视图。
• perf：深入分析 CPU 性能。
• sysstat 包：提供一系列的系统监控工具。

8. 高级文件系统调优

• 选择合适的文件系统：根据工作负载选择最合适的文件系统。
• 挂载选项：使用如 noatime 等选项减少不必要的磁盘写入。
• 优化日志功能：调整日志模式以提高文件系统的写入性能。