Linux下性能分析工具彙總

時間  2019-11-08
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來自：http://os.51cto.com/art/201104/253114.htm linux

本文講述的是：CPU性能分析工具、Memory性能分析工具、I/O性能分析工具、Network性能分析工具、　　Linux 性能調優工具、Linux下性能分析工具匯 算法

AD：2013雲計算架構師峯會課程資料下載 網絡

性能分析工具彙總 架構

CPU性能分析工具： app

vmstat dom

ps tcp

sar 工具

time oop

strace 性能

pstree

top

Memory性能分析工具：

vmstat

strace

top

ipcs

ipcrm

cat /proc/meminfo

cat /proc/slabinfo

cat /proc//maps

I/O性能分析工具：

vmstat

ipstat

repquota

quotacheck

Network性能分析工具：

ifconfig

ethereal

tethereal

iptraf

iwconfig

nfsstat

mrtg

ntop

netstat

cat /proc/sys/net

Linux 性能調優工具

當經過上述工具及命令，咱們發現了應用的性能瓶頸之後，咱們能夠經過如下工具或者命令來進行性能的調整。

CPU性能調優工具：

nice / renic

sysctl

Memory性能調優工具：

swapon

ulimit

sysctl

I/O性能調優工具：

edquota

quoton

sysctl

boot line:

elevator=

Network性能調優工具：

ifconfig

iwconfig

sysctl

CPU性能調整

當一個系統的CPU空閒時間或者等待時間小於5%時，咱們就能夠認爲系統的CPU資源耗盡，咱們應該對CPU進行性能調整。

CPU性能調整方法：

編輯/proc/sys/kernel/中的文件，修改內核參數。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #cd /proc/sys/kernel/  
    2. 
  
  
  
  
  2.  
    3. 
  
  
  
  
  3. # ls /proc/sys/kernel/  
    4. 
  
  
  
  
  4.  
    5. 
  
  
  
  
  5. acct hotplug panic real-root-dev  
    6. 
  
  
  
  
  6.  
    7. 
  
  
  
  
  7. cad_pid modprobe panic_on_oops sem  
    8. 
  
  
  
  
  8.  
    9. 
  
  
  
  
  9. cap-bound msgmax pid_max shmall  
    10. 
  
  
  
  
  10.  
    11. 
  
  
  
  
  11. core_pattern msgmnb powersave-nap shmmax  
    12. 
  
  
  
  
  12.  
    13. 
  
  
  
  
  13. core_uses_pid msgmni print-fatal-signals shmmni  
    14. 
  
  
  
  
  14.  
    15. 
  
  
  
  
  15. ctrl-alt-del ngroups_max printk suid_dumpable  
    16. 
  
  
  
  
  16.  
    17. 
  
  
  
  
  17. domainname osrelease printk_ratelimit sysrq  
    18. 
  
  
  
  
  18.  
    19. 
  
  
  
  
  19. exec-shield ostype printk_ratelimit_burst tainted  
    20. 
  
  
  
  
  20.  
    21. 
  
  
  
  
  21. exec-shield-randomize overflowgid pty threads-max  
    22. 
  
  
  
  
  22.  
    23. 
  
  
  
  
  23. hostname overflowuid random version  
    24. 
  
  
  
  
  24.  
    25.

通常可能須要編輯的是pid_max和threads-max，以下：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. # sysctl kernel.threads-max  
    2. 
  
  
  
  
  2.  
    3. 
  
  
  
  
  3. kernel.threads-max = 8192 
    4. 
  
  
  
  
  4.  
    5. 
  
  
  
  
  5. # sysctl kernel.threads-max=10000 
    6. 
  
  
  
  
  6.  
    7. 
  
  
  
  
  7. kernel.threads-max = 10000 
    8. 
  
  
  
  
  8.  
    9.

Memory性能調整

當一個應用系統的內存資源出現下面的狀況時，咱們認爲須要進行Memory性能調整：

頁面頻繁換進換出;

缺乏非活動頁。

例如在使用vmstat命令時發現，memory的cache使用率很是低，而swap的si或者so則有比較高的數據值時，應該警戒內存的性能問題。

Memory性能調整方法：

1。關閉非核心的服務進程。

相關的方法請見CPU性能調整部分。

2。修改/proc/sys/vm/下的系統參數。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. # ls /proc/sys/vm/  
    2. 
  
  
  
  
  2.  
    3. 
  
  
  
  
  3. block_dump laptop_mode nr_pdflush_threads  
    4. 
  
  
  
  
  4.  
    5. 
  
  
  
  
  5. dirty_background_ratio legacy_va_layout overcommit_memory  
    6. 
  
  
  
  
  6.  
    7. 
  
  
  
  
  7. dirty_expire_centisecs lower_zone_protection overcommit_ratio  
    8. 
  
  
  
  
  8.  
    9. 
  
  
  
  
  9. dirty_ratio max_map_count page-cluster  
    10. 
  
  
  
  
  10.  
    11. 
  
  
  
  
  11. dirty_writeback_centisecs min_free_kbytes swappiness  
    12. 
  
  
  
  
  12.  
    13. 
  
  
  
  
  13. hugetlb_shm_group nr_hugepages vfs_cache_pressure  
    14. 
  
  
  
  
  14.  
    15. 
  
  
  
  
  15. # sysctl vm.min_free_kbytes  
    16. 
  
  
  
  
  16.  
    17. 
  
  
  
  
  17. vm.min_free_kbytes = 1024 
    18. 
  
  
  
  
  18.  
    19. 
  
  
  
  
  19. # sysctl -w vm.min_free_kbytes=2508 
    20. 
  
  
  
  
  20.  
    21. 
  
  
  
  
  21. vm.min_free_kbytes = 2508 
    22. 
  
  
  
  
  22.  
    23. 
  
  
  
  
  23. # cat /etc/sysctl.conf  
    24. 
  
  
  
  
  24.  
    25. 
  
  
  
  
  25. …  
    26. 
  
  
  
  
  26.  
    27. 
  
  
  
  
  27. vm.min_free_kbytes=2058 
    28. 
  
  
  
  
  28.  
    29. 
  
  
  
  
  29. …  
    30. 
  
  
  
  
  30.  
    31.

3。配置系統的swap交換分區等於或者2倍於物理內存。

# free

total used free shared buffers cached

Mem: 987656 970240 17416 0 63324 742400

-/+ buffers/cache: 164516 823140

Swap: 1998840 150272 1848568

I/O性能調整

系統出現如下狀況時，咱們認爲該系統存在I/O性能問題：

系統等待I/O的時間超過50%;

一個設備的平均隊列長度大於5。

咱們能夠經過諸如vmstat等命令，查看CPU的wa等待時間，以獲得系統是否存在I/O性能問題的準確信息。

I/O性能調整方法：

1。修改I/O調度算法。

Linux已知的I/O調試算法有4種：

deadline - Deadline I/O scheduler

as - Anticipatory I/O scheduler

cfq - Complete Fair Queuing scheduler

noop - Noop I/O scheduler

能夠編輯/etc/yaboot.conf文件修改參數elevator獲得。

# vi /etc/yaboot.conf

image=/vmlinuz-2.6.9-11.EL

label=linux

read-only

initrd=/initrd-2.6.9-11.EL.img

root=/dev/VolGroup00/LogVol00

append="elevator=cfq rhgb quiet"

2。文件系統調整。

對於文件系統的調整，有幾個公認的準則：

將I/O負載相對平均的分配到全部可用的磁盤上;

選擇合適的文件系統，Linux內核支持reiserfs、ext二、ext三、jfs、xfs等文件系統;

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. # mkfs -t reiserfs -j /dev/sdc1  
    2. 
  
  
  
  
  2.  
    3.

文件系統即便在創建後，自己也能夠經過命令調優;

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. tune2fs (ext2/ext3)  
    2. 
  
  
  
  
  2.  
    3. 
  
  
  
  
  3. reiserfstune (reiserfs)  
    4. 
  
  
  
  
  4.  
    5. 
  
  
  
  
  5. jfs_tune (jfs)  
    6. 
  
  
  
  
  6.  
    7.

3。文件系統Mount時可加入選項noatime、nodiratime。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. # vi /etc/fstab  
    2. 
  
  
  
  
  2.  
    3. 
  
  
  
  
  3. …  
    4. 
  
  
  
  
  4.  
    5. 
  
  
  
  
  5. /dev/sdb1 /backup reiserfs acl, user_xattr, noatime, nodiratime 1 1  
    6. 
  
  
  
  
  6.  
    7.

4。調整塊設備的READAHEAD，調大RA值。

[root@overflowuid ~]# blockdev --report

RO RA SSZ BSZ StartSec Size Device

…

rw 256 512 4096 0 71096640 /dev/sdb

rw 256 512 4096 32 71094240 /dev/sdb1

[root@overflowuid ~]# blockdev --setra 2048 /dev/sdb1

[root@overflowuid ~]# blockdev --report

RO RA SSZ BSZ StartSec Size Device

…

rw 2048 512 4096 0 71096640 /dev/sdb

rw 2048 512 4096 32 71094240 /dev/sdb1

Network性能調整

一個應用系統出現以下狀況時，咱們認爲該系統存在網絡性能問題：

網絡接口的吞吐量小於指望值;

出現大量的丟包現象;

出現大量的衝突現象。

Network性能調整方法：

1。調整網卡的參數。

# ethtool eth0

Settings for eth0:

Supported ports: [ TP ]

Supported link modes: 10baseT/Half 10baseT/Full

100baseT/Half 100baseT/Full

1000baseT/Full

Supports auto-negotiation: Yes

Advertised link modes: 10baseT/Half 10baseT/Full

100baseT/Half 100baseT/Full

1000baseT/Full

Advertised auto-negotiation: Yes

Speed: 100Mb/s

Duplex: Half

Port: Twisted Pair

PHYAD: 0

Transceiver: internal

Auto-negotiation: on

Supports Wake-on: d

Wake-on: d

Current message level: 0x00000007 (7)

Link detected: yes

#ethtool -s eth0 duplex full

#ifconfig eth0 mtu 9000 up

2。增長網絡緩衝區和包的隊列。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. # cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_mem  
    2. 
  
  
  
  
  2.  
    3. 
  
  
  
  
  3. 196608 262144 393216  
    4. 
  
  
  
  
  4.  
    5. 
  
  
  
  
  5. # cat /proc/sys/net/core/rmem_default  
    6. 
  
  
  
  
  6.  
    7. 
  
  
  
  
  7. 135168  
    8. 
  
  
  
  
  8.  
    9. 
  
  
  
  
  9. # cat /proc/sys/net/core/rmem_max  
    10. 
  
  
  
  
  10.  
    11. 
  
  
  
  
  11. 131071  
    12. 
  
  
  
  
  12.  
    13. 
  
  
  
  
  13. # cat /proc/sys/net/core/wmem_default  
    14. 
  
  
  
  
  14.  
    15. 
  
  
  
  
  15. 135168  
    16. 
  
  
  
  
  16.  
    17. 
  
  
  
  
  17. # cat /proc/sys/net/core/wmem_max  
    18. 
  
  
  
  
  18.  
    19. 
  
  
  
  
  19. 131071  
    20. 
  
  
  
  
  20.  
    21. 
  
  
  
  
  21. # cat /proc/sys/net/core/optmem_max  
    22. 
  
  
  
  
  22.  
    23. 
  
  
  
  
  23. 20480  
    24. 
  
  
  
  
  24.  
    25. 
  
  
  
  
  25. # cat /proc/sys/net/core/netdev_max_backlog  
    26. 
  
  
  
  
  26.  
    27. 
  
  
  
  
  27. 300  
    28. 
  
  
  
  
  28.  
    29. 
  
  
  
  
  29. # sysctl net.core.rmem_max  
    30. 
  
  
  
  
  30.  
    31. 
  
  
  
  
  31. net.core.rmem_max = 131071 
    32. 
  
  
  
  
  32.  
    33. 
  
  
  
  
  33. # sysctl -w net.core.rmem_max=135168 
    34. 
  
  
  
  
  34.  
    35. 
  
  
  
  
  35. net.core.rmem_max = 135168 
    36. 
  
  
  
  
  36.  
    37.

3。調整Webserving。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. # sysctl net.ipv4.tcp_tw_reuse  
    2. 
  
  
  
  
  2.  
    3. 
  
  
  
  
  3. net.ipv4.tcp_tw_reuse = 0 
    4. 
  
  
  
  
  4.  
    5. 
  
  
  
  
  5. # sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse=1 
    6. 
  
  
  
  
  6.  
    7. 
  
  
  
  
  7. net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 
    8. 
  
  
  
  
  8.  
    9. 
  
  
  
  
  9. # sysctl net.ipv4.tcp_tw_recycle  
    10. 
  
  
  
  
  10.  
    11. 
  
  
  
  
  11. net.ipv4.tcp_tw_recycle = 0 
    12. 
  
  
  
  
  12.  
    13. 
  
  
  
  
  13. # sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_recycle=1 
    14. 
  
  
  
  
  14.  
    15. 
  
  
  
  
  15. net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 
    16.

Linux下性能分析工具的彙總就講到這裏了。

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