[轉]Linux服務器性能評估與優化（一）

1、影響Linux服務器性能的因素 

1. 操做系統級

 

Ø       CPU

Ø       內存

Ø       磁盤I/O帶寬

Ø       網絡I/O帶寬

 

2.        程序應用級

 

2、系統性能評估標準

影響性能因素	評判標準
	好	壞	糟糕
CPU	user% + sys%< 70%	user% + sys%= 85%	user% + sys% >=90%
內存	Swap In（si）＝0 Swap Out（so）＝0	Per CPU with 10 page/s	More Swap In & Swap Out
磁盤	iowait % < 20%	iowait % =35%	iowait % >= 50%

 

其中：

       %user：表示CPU處在用戶模式下的時間百分比。

       %sys：表示CPU處在系統模式下的時間百分比。

       %iowait：表示CPU等待輸入輸出完成時間的百分比。

       swap in：即si，表示虛擬內存的頁導入，即從SWAP DISK交換到RAM

       swap out：即so，表示虛擬內存的頁導出，即從RAM交換到SWAP DISK。

 

3、系統性能分析工具

 

1.經常使用系統命令 

Vmstat、sar、iostat、netstat、free、ps、top等

 

2.經常使用組合方式 

•           用vmstat、sar、iostat檢測是不是CPU瓶頸

•           用free、vmstat檢測是不是內存瓶頸

•           用iostat檢測是不是磁盤I/O瓶頸

•           用netstat檢測是不是網絡帶寬瓶頸

 

4、Linux性能評估與優化

 

1. 系統總體性能評估（uptime命令）

 

[root@web1 ~]# uptime

16:38:00 up 118 days, 3:01, 5 users, load average: 1.22, 1.02, 0.91

這裏須要注意的是：load average這個輸出值，這三個值的大小通常不能大於系統CPU的個數，例如，本輸出中系統有8個CPU,若是load average的三個值長期大於8時，說明CPU很繁忙，負載很高，可能會影響系統性能，可是偶爾大於8時，倒不用擔憂，通常不會影響系統性能。相反，若是load average的輸出值小於CPU的個數，則表示CPU還有空閒的時間片，好比本例中的輸出，CPU是很是空閒的。

 

2. CPU性能評估

 

（1）利用vmstat命令監控系統CPU

   該命令能夠顯示關於系統各類資源之間相關性能的簡要信息，這裏咱們主要用它來看CPU一個負載狀況。

   下面是vmstat命令在某個系統的輸出結果：

 

[root@node1 ~]# 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

l        Procs

     r列表示運行和等待cpu時間片的進程數，這個值若是長期大於系統CPU的個數，說明CPU不足，須要增長CPU。

     b列表示在等待資源的進程數，好比正在等待I/O、或者內存交換等。

l        Cpu

    us列顯示了用戶進程消耗的CPU 時間百分比。us的值比較高時，說明用戶進程消耗的cpu時間多，可是若是長期大於50%，就須要考慮優化程序或算法。

     sy列顯示了內核進程消耗的CPU時間百分比。Sy的值較高時，說明內核消耗的CPU資源不少。

    根據經驗，us+sy的參考值爲80%，若是us+sy大於 80%說明可能存在CPU資源不足。

 

（2）利用sar命令監控系統CPU

 

sar功能很強大，能夠對系統的每一個方面進行單獨的統計，可是使用sar命令會增長系統開銷，不過這些開銷是能夠評估的，對系統的統計結果不會有很大影響。

 下面是sar命令對某個系統的CPU統計輸出：

[root@webserver ~]# 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 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

                           

對上面每項的輸出解釋以下：

l        %user列顯示了用戶進程消耗的CPU 時間百分比。

l        %nice列顯示了運行正常進程所消耗的CPU 時間百分比。

l        %system列顯示了系統進程消耗的CPU時間百分比。

l        %iowait列顯示了IO等待所佔用的CPU時間百分比

l        %steal列顯示了在內存相對緊張的環境下pagein強制對不一樣的頁面進行的steal操做 。

l        %idle列顯示了CPU處在空閒狀態的時間百分比。

 

問題

1.你是否遇到過系統CPU總體利用率不高，而應用緩慢的現象？

       在一個多CPU的系統中，若是程序使用了單線程，會出現這麼一個現象，CPU的總體使用率不高，可是系統應用卻響應緩慢，這多是因爲程序使用單線程的緣由，單線程只使用一個CPU，致使這個CPU佔用率爲100%，沒法處理其它請求，而其它的CPU卻閒置，這就致使了總體CPU使用率不高，而應用緩慢現象的發生。

 

3. 內存性能評估

（1）利用free指令監控內存

free是監控linux內存使用情況最經常使用的指令，看下面的一個輸出：

[root@webserver ~]# free -m

                total         used       free     shared    buffers     cached

Mem:       8111       7185        926          0        243           6299

-/+ buffers/cache:     643       7468

Swap:       8189          0         8189

     通常有這樣一個經驗公式：應用程序可用內存/系統物理內存>70%時，表示系統內存資源很是充足，不影響系統性能，應用程序可用內存/系統物理內存<20%時，表示系統內存資源緊缺，須要增長系統內存，20%<應用程序可用內存/系統物理內存<70%時，表示系統內存資源基本能知足應用需求，暫時不影響系統性能。

3.內存性能評估

 

（1）利用free指令監控內存

free是監控linux內存使用情況最經常使用的指令，看下面的一個輸出：

[root@webserver ~]# free -m

                total         used       free     shared    buffers     cached

Mem:       8111       7185        926          0        243           6299

-/+ buffers/cache:     643       7468

Swap:       8189          0         8189

     通常有這樣一個經驗公式：應用程序可用內存/系統物理內存>70%時，表示系統內存資源很是充足，不影響系統性能，應用程序可用內存/系統物理內存<20%時，表示系統內存資源緊缺，須要增長系統內存，20%<應用程序可用內存/系統物理內存<70%時，表示系統內存資源基本能知足應用需求，暫時不影響系統性能。

  

（2）利用vmstat命令監控內存

 

[root@node1 ~]# 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

l        memory

         swpd列表示切換到內存交換區的內存數量（以k爲單位）。若是swpd的值不爲0，或者比較大，只要si、so的值長期爲0，這種狀況下通常不用擔憂，不會影響系統性能。

         free列表示當前空閒的物理內存數量（以k爲單位）

         buff列表示buffers cache的內存數量，通常對塊設備的讀寫才須要緩衝。

         cache列表示page cached的內存數量，通常做爲文件系統cached，頻繁訪問的文件都會被cached，若是cache值較大，說明cached的文件數較多，若是此時IO中bi比較小，說明文件系統效率比較好。

l        swap

si列表示由磁盤調入內存，也就是內存進入內存交換區的數量。

so列表示由內存調入磁盤，也就是內存交換區進入內存的數量。

通常狀況下，si、so的值都爲0，若是si、so的值長期不爲0，則表示系統內存不足。須要增長系統內存。