linux系统调优.docx

内核的四大子系统，调优时依据这四方面来调整。1、CPU控制2、内存控制3、I/O控制4、网络控制（io的分支）这些子系统之间关系是相互彼此依赖的,任何一个高负载都会导致其他子系统出现问题.比如:1、大量的页调入请求导致内存队列的拥塞2、网卡的大吞吐量可能导致更多的CPU 开销3、大量的CPU 开销又会尝试更多的内存使用请求4、大量来自内存的磁盘写请求可能导致更多的 CPU 以及 IO 问题确定服务应用类型：1、IO密集型数据库是典型应用（mysql oracle）2、CPU密集型网站（动态）、mail、批量处理调优的原则： 系统性能调优原则 目的明确 领域明确 最小改动 多元化分析测试 调校工具选择 制定最后期限 技术选型原则 没有文档或文档不清楚不用 不绑在一个平台上 用熟悉的技术比用新技术保险 不做小白鼠 性能评估指标 响应时间 吞吐率 资源利用率常用的调优命令：# echo 1 /proc/sys/vm/drop_caches-清空缓存toptop - d p q c C S s n 1、参数说明 d 指定每两次屏幕信息刷新之间的时间间隔。当然用户可以使用s交互命令来改变之。 p 通过指定监控进程ID来仅仅监控某个进程的状态。 q该选项将使top没有任何延迟的进行刷新。如果调用程序有超级用户权限，那么top将以尽可能高的优先级运行。 S 指定累计模式 s 使top命令在安全模式中运行。这将去除交互命令所带来的潜在危险。 i 使top不显示任何闲置或者僵死进程。 c 显示整个命令行而不只是显示命令名 2、其他扩展参数： 下面介绍在top命令执行过程中可以使用的一些交互命令。从使用角度来看，熟练的掌握这些命令比掌握选项还重要一些。这些命令都是单字母的，如果在命令行选项中使用了s选项，则可能其中一些命令会被屏蔽掉。 Ctrl+L 擦除并且重写屏幕。 h或者? 显示帮助画面，给出一些简短的命令总结说明。 k 终止一个进程。系统将提示用户输入需要终止的进程PID，以及需要发送给该进程什么样的信号。一般的终止进程可以使用15信号；如果不能正常结束那就使用信号9强制结束该进程。默认值是信号15。在安全模式中此命令被屏蔽。 i 忽略闲置和僵死进程。这是一个开关式命令。 q 退出程序。 r 重新安排一个进程的优先级别。系统提示用户输入需要改变的进程PID以及需要设置的进程优先级值。输入一个正值将使优先级降低，反之则可以使该进程拥有更高的优先权。默认值是10。 S 切换到累计模式。 s 改变两次刷新之间的延迟时间。系统将提示用户输入新的时间，单位为s。如果有小数，就换算成m s。输入0值则系统将不断刷新，默认值是5 s。需要注意的是如果设置太小的时间，很可能会引起不断刷新，从而根本来不及看清显示的情况，而且系统负载也会大大增加。 f或者F 从当前显示中添加或者删除项目。 o或者O 改变显示项目的顺序。 l 切换显示平均负载和启动时间信息。 m 切换显示内存信息。 t 切换显示进程和CPU状态信息。 c 切换显示命令名称和完整命令行。 M 根据驻留内存大小进行排序。 P 根据CPU使用百分比大小进行排序。 T 根据时间/累计时间进行排序。 W 将当前设置写入/.toprc文件中。这是写top配置文件的推荐方法。 swapswapon -scat /proc/swapsmkswapswapon /dev/xxx制作并行化/条带化swapvmstat命令详解$ vmstat procs -memory- -swap- -io- -system- -cpu- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st 2 0 88 199564 134860 1175252 0 0 0 352 9323 10496 8 6 85 0 0procs r 列表示运行和等待cpu时间片的进程数，如果长期大于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。memory swpd 切换到内存交换区的内存数量(k表示)。如果swpd的值不为0，或者比较大，比如超过了100m，只要si、so的值长期为0，系统性能还是正常 free 当前的空闲页面列表中内存数量(k表示) buff 作为buffer cache的内存数量，一般对块设备的读写才需要缓冲。 cache: 作为page cache的内存数量，一般作为文件系统的cache，如果cache较大，说明用到cache的文件较多，如果此时IO中bi比较小，说明文件系统效率比较好。swap si 由内存进入内存交换区数量。 so由内存交换区进入内存数量。IO bi 从块设备读入数据的总量（读磁盘）（每秒kb）。 bo 块设备写入数据的总量（写磁盘）（每秒kb） 这里我们设置的bi+bo参考值为1000，如果超过1000，而且wa值较大应该考虑均衡磁盘负载，可以结合iostat输出来分析。system 显示采集间隔内发生的中断数 in 列表示在某一时间间隔中观测到的每秒设备中断数。 cs列表示每秒产生的上下文切换次数，如当 cs 比磁盘 I/O 和网络信息包速率高得多，都应进行进一步调查。cpu 表示cpu的使用状态 us 列显示了用户方式下所花费 CPU 时间的百分比。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%，需要考虑优化用户的程序。 sy 列显示了内核进程所花费的cpu时间的百分比。这里us + sy的参考值为80%，如果us+sy 大于 80%说明可能存在CPU不足。 wa 列显示了IO等待所占用的CPU时间的百分比。这里wa的参考值为30%，如果wa超过30%，说明IO等待严重，这可能是磁盘大量随机访问造成的，也可能磁盘或者磁盘访问控制器的带宽瓶颈造成的(主要是块操作)。 id 列显示了cpu处在空闲状态的时间百分比vmstat命令输出分成六个部分： (1)进程procs： r：在运行队列中等待的进程数 。 b：在等待io的进程数 。 (2)内存memoy： swpd：现时可用的交换内存（单位KB）。 free：空闲的内存（单位KB）。 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） 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。 (4) 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)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）切换次数。 （6）cpu中央处理器： cs：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。mpstat介绍mpstat是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。 mpstat的语法如下：mpstat -P |ALL internal count参数的含义如下：参数 解释-P |ALL表示监控哪个CPU， cpu在0,cpu个数-1中取值delay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CPU all表示统计所有 CPU信息的平均值。user在监控的时间间隔内，用户级进程（运用程序）占用的CPU时间百分比。nice在监控的时间间隔内，nice值为负的用户级进程所占用的CPU时间百分比。system在监控的时间间隔内，系统及进程（内核）占用的CPU使用率。该时间包括了系统处理软、硬中断所花的时间。iowait在监控的时间间隔内，等待硬盘I/O的时间，CPU的闲置时间百分比。steal管理程序(hypervisor)为另一个虚拟进程提供服务而等待虚拟 CPU 的百分比idle在监控的时间间隔内，CPU闲置时间所占用的时间百分比，不包括等待磁盘IO请求的时间irq在监控的时间间隔内,CPU服务硬中断的所占的时间百分比soft在监控的时间间隔内，CPU服务软中断的所占的时间百分比intr/s表示在某一时间间隔中观测到的设备每秒中断数其中最重要的字段是%idle,%iowait。如果%idle 说明CPU的负载不高。如果%iowait，说明存在I/O竞争。 也可以使用输出重定向保存mpstat对CPU的监控数据，用作CPU历史使用率分析。实例：$ mpstat 1 查看所有的CPU的平均负载Linux 2.6.18-238.12.1.el5PAE (datingdb01) 05/07/201208:23:50 PM CPU %user %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %idle intr/s08:23:51 PM all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.06 0.00 99.94 1027.0008:23:52 PM all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 1021.00$ mpstat -P ALL 1-分别查看所有CPU的负载Linux 2.6.18-238.12.1.el5PAE (datingdb01) 05/07/201208:21:22 PM CPU %user %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %idle intr/s08:21:23 PM all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 994.0608:21:23 PM 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 992.0808:21:23 PM 1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.0008:21:23 PM 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.0008:21:23 PM 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.0008:21:23 PM 4 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.0008:21:23 PM 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.0008:21:23 PM 6 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.0008:21:23 PM 7 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.0008:21:23 PM 8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.0008:21:23 PM 9 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.0008:21:23 PM 10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.9908:21:23 PM 11 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.0008:21:23 PM 12 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.0008:21:23 PM 13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.0008:21:23 PM 14 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.0008:21:23 PM 15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00$ mpstat -P 0 1 查看0号CPU的负载Linux 2.6.18-238.12.1.el5PAE (datingdb01) 05/07/201208:22:42 PM CPU %user %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %idle intr/s08:22:43 PM 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 1002.00$ mpstat -P 1 1查看1号CPU的负载Linux 2.6.18-238.12.1.el5PAE (datingdb01) 05/07/201208:22:57 PM CPU %user %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %idle intr/s08:22:58 PM 1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00 iostat命令详解用途报告中央处理器（CPU）统计信息和整个系统、适配器、tty 设备、磁盘和 CD-ROM 的输入输出统计信息。语法iostat -x -t -d | -k -m PhysicalVolume . Interval Count -d标志，指定显示指定的设备，不指定的话表示显示所有的磁盘及所有的分区 -t,在屏幕中打印时间m，以MB单位显示输出k，以KB单位显示输出x，显示扩展信息（详细信息）PhysicalVolume 参数，那么可以指定一个或者更多的字母或者字母数字的 物理卷。Interval 参数指定了在每个报告之间的以秒计算的时间量。Count 参数，它的记数值就确定在 Interval 秒间生成的报告$ iostat -x 1Linux 2.6.18-308.4.1.el5xen (xiazai) 05/07/2012avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 0.01 0.00 0.01 0.08 0.00 99.90Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %utilsda 0.09 11.30 0.22 1.58 5.94 100.73 59.43 0.05 29.00 3.39 0.61sda1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 26.00 0.00 9.11 6.47 0.00sda2 0.00 1.30 0.01 0.02 0.65 10.54 415.37 0.00 84.69 2.27 0.01sda3 0.01 1.59 0.11 0.02 2.97 12.87 122.26 0.01 39.71 1.29 0.02sda4 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.00 0.00 10.67 10.67 0.00sda5 0.02 0.17 0.05 0.07 1.25 1.86 27.40 0.00 19.59 3.14 0.04sda6 0.01 0.16 0.01 0.10 0.23 2.09 21.47 0.00 18.78 6.23 0.07sda7 0.00 0.52 0.02 0.30 0.24 6.53 21.33 0.00 8.60 5.24 0.17sda8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 46.03 0.00 146.97 76.10 0.00sda9 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 27.47 0.00 19.12 9.12 0.00sda10 0.05 7.57 0.02 1.08 0.60 66.83 61.35 0.04 34.24 3.76 0.41rrqm/s: 每秒进行 merge 的读操作数目。wrqm/s: 每秒进行 merge 的写操作数目。减少磁盘寻道时间r/s: 经过合并后每秒完成的读 I/O 设备次数。w/s: 经过合并每秒完成的写 I/O 设备次数。rsec/s: 每秒读扇区数。wsec/s: 每秒写扇区数。avgrq-sz: 平均每次设备I/O操作的数据大小 (扇区)。avgqu-sz: 平均I/O队列长度。await: 平均每次设备I/O操作的等待时间 (毫秒)。此时间包括io排队的时间svctm: 平均每次设备I/O操作的服务时间 (毫秒)。表示花寻道时的时间util: 一秒中CPU有百分之多少的时间用于 I/O 操作，或者说一秒中有多少时间 I/O 队列是非空的。注：如果 util 接近 100，说明产生的I/O请求太多，I/O系统已经满负荷，该磁盘可能存在瓶颈。svctm 一般要小于 await (因为同时等待的请求的等待时间被重复计算了)，svctm 的大小一般和磁盘性能有关，CPU/内存的负荷也会对其有影响，请求过多也会间接导致 svctm 的增加。await 的大小一般取决于服务时间(svctm) 以及I/O 队列的长度和 I/O 请求的发出模式。如果 svctm 比较接近 await，说明I/O 几乎没有等待时间；如果 await 远大于 svctm，说明 I/O 队列太长，应用得到的响应时间变慢，如果响应时间超过了用户可以容许的范围，这时可以考虑更换更快的磁盘，调整内核 elevator 算法，优化应用，或者升级CPU。队列长度(avgqu-sz)也可作为衡量系统 I/O 负荷的指标，但由于 avgqu-sz 是按照单位时间的平均值，所以不能反映瞬间的 I/O 洪水I/O 调度算法是各个进程竞争磁盘I/O的时候担当了裁判的角色。他要求请求的次序和时机做最优化的处理，以求得尽可能最好的整体I/O性能。在linux下面列出4种调度算法CFQ (Completely Fair Queuing 完全公平的排队)(eleva问tor=cfq)：这是默认算法，对于通用服务器来说通常是最好的选择。它试图均匀地分布对I/O带宽的访。在多媒体应用, 总能保证audio、video及时从磁盘读取数据。但对于其他各类应用表现也很好。每个进程一个queue，每个queue按照上述规则进行merge 和sort。进程之间round robin调度，每次执行一个进程的4个请求。Deadline (elevator=deadline)：小文件的应用（1k）这个算法试图把每次请求的延迟降至最低。该算法重排了请求的顺序来提高性能。NOOP (elevator=noop):这个算法实现了一个简单FIFO队列。他假定I/O请求由驱动程序或者设备做了优化或者重排了顺序(就像一个智能控制器完成的工作那样)。在有些SAN环境下，这个选择可能是最好选择。适用于随机存取设备, no seek cost，非机械可随机寻址的磁盘。Anticipatory (elevator=as):这个算法推迟I/O请求，希望能对它们进行排序，获得最高的效率。同deadline不同之处在于每次处理完读请求之后, 不是立即返回, 而是等待几个微妙在这段时间内, 任何来自临近区域的请求都被立即执行. 超时以后, 继续原来的处理.基于下面的假设: 几个微妙内, 程序有很大机会提交另一次请求.调度器跟踪每个进程的io读写统计信息, 以获得最佳预期.linux中IO调度方法的查看和设置的方法查看当前IO cat /sys/block/DEVICE-NAME/queue/scheduler cat /sys/block/sd*/queue/scheduler例:输出结果如下noop anticipatory deadline cfq设置当前IO echo SCHEDULER-NAME /sys/block/DEVICE-NAME/queue/scheduler echo noop /sys/block/hda/queue/scheduler对IO调度使用的建议Deadline I/O scheduler 使用轮询的调度器,简洁小巧,提供了最小的读取延迟和尚佳的吞吐量,特别适合于读取较多的环境(比如数据库,Oracle 10G 之类).Anticipatory I/O scheduler 假设一个块设备只有一个物理查找磁头(例如一个单独的SATA硬盘),将多个随机的小写入流合并成一个大写入流,用写入延时换取最大的写入吞吐量.适用于大多数环境,特别是写入较多的环境(比如文件服务器)Web,App等应用我们可以采纳as调度.CFQ I/O scheduler使用QoS策略为所有任务分配等量的带宽,避免进程被饿死并实现了较低的延迟,可以认为是上述两种调度器的折中.适用于有大量进程的多用户系统linux启动时设置默认IO调度，让系统启动时就使用默认的IO方法,只需在grub.conf文件中加入类似如下行# vim /boot/grub/grub.confkernel /vmlinuz-2.6.24 ro root=/dev/sda1 elevator=deadlineIO调优方法：1、使用高速存储，结合raid使用大转速SAS硬盘，更好的可以使用SSD硬盘，它是没有寻道时间的。2、使用合适的IO调度算法3、使用合理的挂载选项，如noatime,nodiratime4、合理设计应用程序SAR 命令详解sar 命令行的常用格式： sar options -A -o file t n 在命令行中，n 和t 两个参数组合起来定义采样间隔和次数，t为采样间隔，是必须有的参数，n为采样次数，是可选的，默认值是1，-o file表示将命令结果以二进制格式存放在文件中，file 在此处不是关键字，是文件名。options 为命令行选项，sar命令的选项很多，下面只列出常用选项： -A：所有报告的总和。 -u：CPU利用率 -v：进程、I节点、文件和锁表状态。 -d：硬盘使用报告。 -r：没有使用的内存页面和硬盘块。 -g：串口I/O的情况。 -b：缓冲区使用情况。 -a：文件读写情况。 -c：系统调用情况。 -R：进程的活动情况。 -y：终端设备活动情况。 -w：系统交换活动。 $ sar -n DEV 1 3查看网卡Linux 2.6.18-308.4.1.el5xen (xiazai) 05/07/201209:43:24 PM IFACE rxpck/s txpck/s rxbyt/s txbyt/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s09:43:25 PM lo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0009:43:25 PM eth0 2.97 2.97 281.19 374.26 0.00 0.00 0.0009:43:25 PM eth1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0009:43:25 PM sit0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00$ sar -r 1 3查看内存Linux 2.6.18-308.4.1.el5xen (xiazai) 05/07/201209:47:20 PM kbmemfree kbmemused %memused kbbuffers kbcached kbswpfree kbswpused %swpused kbswpcad09:47:21 PM 1211084 2400564 66.47 318608 1652020 4096400 132 0.00 809:47:22 PM 1211084 2400564 66.47 318608 1652024 4096400 132 0.00 809:47:23 PM 1211084 2400564 66.47 318608 1652024 4096400 132 0.00 8Average: 1211084 2400564 66.47 318608 1652023 4096400 132 0.00 8$ sar -u 1 3 查看CPULinux 2.6.18-308.4.1.el5xen (xiazai) 05/07/201209:47:44 PM CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle09:47:45 PM all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.0009:47:46 PM all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.0009:47:47 PM all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00Average: all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00$ sar -d 1查看存储的IOLinux 2.6.18-308.4.1.el5xen (xiazai) 05/07/201209:52:24 PM DEV tps rd_sec/s wr_sec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util09:52:25 PM dev8-0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0009:52:25 PM dev8-1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0009:52:25 PM dev8-2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0009:52:25 PM dev8-3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0009:52:25 PM dev8-4 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0009:52:25 PM dev8-5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0009:52:25 PM dev8-6 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0009:52:25 PM dev8-7 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0009:52:25 PM dev8-8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0009:52:25 PM dev8-9 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0009:52:25 PM dev8-10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00Average: DEV tps rd_sec/s wr_sec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %utilAverage: dev8-0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00Average: dev8-1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00Average: dev8-2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00Average: dev8-3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00Average: dev8-4 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 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port1| | +-+ | +-+ host1 +-+ eth0 +-+ eth1 网卡绑定技术有助于保证高可用性特性并提供其它优势以提高网络性能，在这介绍的Linux双网卡绑定实现就是使用两块网卡虚拟成为一块网卡，这个聚合起来的设备看起来是一个单独的以太网接口设备，通俗点讲就是两块网卡具有相同的IP地址而并行链接聚合成一个逻辑链路工作，这样即使其中的一块物理网卡出现故障，也不会导致连接中断。网卡绑定就是多张网卡逻辑上作为一张网卡用。可分为，负载均衡绑定和冗余绑定两种。1、负载均衡： # vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0 DEVICE=bond0 IPADDR=192.168.0.100NETMASK=255.255.255.0 BROADCAST=192.168.0.255NETWORK=192.168.0.0GATEWAY=192.168.0.254ONBOOT=yesBOOTPROTO=staticTYPE=BONDBONDING_OPTS=mode=0 miimon=502.编辑各网卡的配置文件# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 BOOTPROTO=none TYPE=Ethernet DEVICE=eth0 ONBOOT=yes MASTER=bond0 SLAVE=yesUSERCTL=n