Linux 性能优化

1、性能优化概述 Performance optimization

1）性能分析六个步骤

• 选择指标评估应用程序和系统的性能 evaluation indicator
• 为应用程序和系统设置性能目标 target
• 进行性能基准测试 baseline
• 性能分析定位瓶颈 bottleneck
• 优化系统和应用程序 
• 性能监控和告警 metrics monitor

3、性能优化方法论

1）评估优化效果

• 应用程序维度，吞吐量 throughput，请求延时 latency
• 系统资源维度，CPU使用率.  cpu usage

2）注意点

• 避免性能测试工具干扰应用程序的性能
• 避免外部环境的变换影响性能指标

3）多个性能问题同时存在，选择优化哪些

• 二八原则 Pareto Principle，并不是所有的性能问题都值得优化，找出最重要的，可以大幅度提升性能的问题，优先优化系统资源使用问题，性能指标变化幅度
• 选能最大提升性能的方法

 

4、CPU优化

1）性能统计信息

平均负载指单位时间内，系统处可运行状态和不可中断状态的平均进程数，就是平均活跃进程数 uptime 命令查看

平均负载和CPU个数有关系

2）CPU使用率

单位时间内，CPU繁忙情况。

• 1）节拍率 Jiffies, 每发生一次中断，Jiffies+1
• 2）用户节拍率 

CPU 使用率 1 - (空闲 2-空闲1)/ (总CPU时间2-总CPU时间1)， 从/proc/stat 拿数据

 

• top 显示系统整体
• ps 显示每个进程
• pidstat 显示每个进程的CPU使用情况

可以使用perf来分析应用程序性能 perf top 来看函数的cpu使用率

 

3) 可以用的压测工具

• stress
• sysstat

4) 上下文切换

任务数目多余CPU，来回切换。

 

5  内存映射

虚拟内存和物理内存地址的映射。应用的使用内存比实际的大，所以要用内存映射来管理

 

6 SWAP

把一块磁盘空间或者文件当成内存来使用

 

7 系统内存使用

free 命令，单位为KB

 

8 缓存命中率

直接通过缓存来获得数据的比例。 

cachestat

cachetop

 

9 内存性能指标

内存调优

• 禁止swap
• 减少内存的动态分配
• 尽量使用缓存和缓冲区来访问数据
• 限制进程使用内存情况
• 调整oom_score

 

10 磁盘IO

1）磁盘

硬盘 (hard disk drive) 和 SSD（solid state disk），SSD 不需要磁道寻址，所以比FDD

SSD 要先擦出再写入，

2）磁盘IO指标

• 每秒IO数，IOPS，每秒磁盘读、写数
• 吞吐量，每秒读写数
• 磁盘利用率
• 服务时间，读、写执行的时间
• 等待时间，IO等待时间

3）观测

iostat

pistat