Linux服务器性能评估与优化-文档资料

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1、南非蚂蚁 2009年6月21日,Linux服务器性能评估与优化,个人简介,高俊峰,网名:南非蚂蚁 IXPUB “存储设备与容灾技术”及“ Linux与开源世界”版主。 喜欢oracle和 Unix/Linux技术,平时主要活动在ITPUB.netIXPUB.netChinaU等大型技术社区,一直致力与oracle数据库Unix/Linux操作系统管理优化领域,现在主要从事oracle数据库管理和项目规划设计工作,擅长oracle数据库的备份恢复,性能调优,对Unix/Linux集群应用也有一定的研究。 通过如下方式可以联系到我: MSN:gaojf_ QQ:397824870 Email:,影

2、响Linux性能的因素 系统性能评估标准 系统性能分析工具 性能评估与优化过程 Oracle在Linux下的性能优化,Linux服务器性能管理与优化,CPU 内存 磁盘I/O带宽 网络I/O带宽,一 影响Linux服务器性能的因素,操作系统级,程序应用级,5,二 系统性能评估标准,5,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 swap out:即so,表示虚拟内存的页导出,即从RAM交换到

3、SWAP DISK。,三 系统性能分析工具,Vmstat、sar、iostat、netstat、free、ps、top等,常用系统命令,常用组合方式,用vmstat、sar、iostat检测是否是CPU瓶颈 用free、vmstat检测是否是内存瓶颈 用iostat检测是否是磁盘I/O瓶颈 用netstat检测是否是网络带宽瓶颈,四 Linux性能评估与优化,1:系统整体性能评估(uptime命令),rootweb1 # uptime 16:38:00 up 118 days, 3:01, 5 users, load average: 1.22, 1.02, 0.91 这里需要注意的是:loa

4、d average这个输出值,这三个值的大小一般不能大于系统CPU的个数,例如,本输出中系统有8个CPU,如果load average的三个值长期大于8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8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还有空闲的时间片,比如本例中的输出,CPU是非常空闲的。,(1)利用vmstat命令监控系统CPU 该命令可以显示关于系统各种资源之间相关性能的简要信息,这里我们主要用它来看CPU一个负载情况。 下面是vmstat命令在某个系统的输出结果: rootnode1 # vms

5、tat 2 3 procs -memory- -swap- -io- -system- -cpu- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st 0 0 0 162240 8304 67032 0 0 13 21 1007 23 0 1 98 0 0 0 0 0 162240 8304 67032 0 0 1 0 1010 20 0 1 100 0 0 0 0 0 162240 8304 67032 0 0 1 1 1009 18 0 1 99 0 0 Procs r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

6、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。 Cpu 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cpu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。,2:cpu性能评估,(2) 利用sar命令监控系统CPU,sar功能很强大,可以对系统的每个方面进行单独的统计,但是使用sar命令会增加系统开

7、销,不过这些开销是可以评估的,对系统的统计结果不会有很大影响。 下面是sar命令对某个系统的CPU统计输出: rootwebserver # sar -u 3 5 Linux 2.6.9-42.ELsmp (webserver) 11/28/2008 _i686_ (8 CPU) 11:41:24 AM CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle 11:41:27 AM all 0.88 0.00 0.29 0.00 0.00 98.83 11:41:30 AM all 0.13 0.00 0.17 0.21 0.00 99.50 11:41:33

8、 AM all 0.04 0.00 0.04 0.00 0.00 99.92 11:41:36 AM all 90.08 0.00 0.13 0.16 0.00 9.63 11:41:39 AM all 0.38 0.00 0.17 0.04 0.00 99.41 Average: all 0.34 0.00 0.16 0.05 0.00 99.45 对上面每项的输出解释如下: %user列显示了用户进程消耗的CPU 时间百分比。 %nice列显示了运行正常进程所消耗的CPU 时间百分比。 %system列显示了系统进程消耗的CPU时间百分比。 %iowait列显示了IO等待所占用的CPU时间

9、百分比 %steal列显示了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。 %idle列显示了CPU处在空闲状态的时间百分比。,你是否遇到过系统CPU整体利用率不高,而应用缓慢的现象? 在一个多CPU的系统中,如果程序使用了单线程,会出现这么一个现象,CPU的整体使用率不高,但是系统应用却响应缓慢,这可能是由于程序使用单线程的原因,单线程只使用一个CPU,导致这个CPU占用率为100%,无法处理其它请求,而其它的CPU却闲置,这就导致了整体CPU使用率不高,而应用缓慢现象的发生。,问题?,(1)利用free指令监控内存 free是监控linux内存使用状况最常用的指令

10、,看下面的一个输出: rootwebserver # free -m total used free shared buffers cached Mem: 8111 7185 926 0 243 6299 -/+ buffers/cache: 643 7468 Swap: 8189 0 8189 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。,3:内存性能

11、评估,(2) 利用vmstat命令监控内存,rootnode1 # vmstat 2 3 procs -memory- -swap- -io- -system- -cpu- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st 0 0 0 162240 8304 67032 0 0 13 21 1007 23 0 1 98 0 0 0 0 0 162240 8304 67032 0 0 1 0 1010 20 0 1 100 0 0 0 0 0 162240 8304 67032 0 0 1 1 1009 18 0 1 99 0 0

12、 memory swpd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buffers cache的内存数量,一般对块设备的读写才需要缓冲。 cache列表示page cached的内存数量,一般作为文件系统cached,频繁访问的文件都会被cached,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。 swap si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

13、。 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。,(1)磁盘存储基础 熟悉RAID存储方式,可以根据应用的不同,选择不同的RAID方式。 尽可能用内存的读写代替直接磁盘I/O,使频繁访问的文件或数据放入内存中进行操作处理,因为内存读写操作比直接磁盘读写的效率要高千倍。 将经常进行读写的文件与长期不变的文件独立出来,分别放置到不同的磁盘设备上。 对于写操作频繁的数据,可以考虑使用裸设备代替文件系统。 使用裸设备的优点有: 数据可以直接读写,不需要经过操作系统级的缓存,节省了内存资

14、源,避免了内存资源争用。 避免了文件系统级的维护开销,比如文件系统需要维护超级块、I-node等。 避免了操作系统的cache预读功能,减少了I/O请求。 使用裸设备的缺点是: 数据管理、空间管理不灵活,需要很专业的人来操作。,4:磁盘I/O性能评估,(2)利用iostat评估磁盘性能 rootwebserver # iostat -d 2 3 Linux 2.6.9-42.ELsmp (webserver) 12/01/2008 _i686_ (8 CPU) Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn sda 1.87 2.58 1

15、14.12 6479462 286537372 Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn sda 0.00 0.00 0.00 0 0 Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn sda 1.00 0.00 12.00 0 24 对上面每项的输出解释如下: Blk_read/s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。 可以通过Blk_read/s和Blk_wrtn/s的值对磁盘的读写性能有一个基本的了解,如果Blk_wrtn/s值很大,表示磁盘的写操作很频繁,可以考虑优化磁盘或者优化程序,如果Blk_read/s值很大,表示磁盘直接读取操作很多,可以将读取的数据放入内存中进行操作。 对于这两个选项的值没有一个固定的大小,根据系统应用的不同,会有不同的值,但是有一个规则还是可以遵循的:长期的、超大的数据读写,肯定是不正常的,这种情况一定会影响系统性能。,(3)利用sar评估磁盘性能 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: rootweb

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