一、影響Linux服務器性能的因素
1. 操作系統級
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
二、系統性能評估標準
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影響性能因素 |
評判標準 |
||
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好 |
壞 |
糟糕 |
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CPU |
user% + sys%< 70% |
user% + sys%= 85% |
user% + sys% >=90% |
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內存 |
Swap In（si）＝0 Swap Out（so）＝0 |
Per CPU with 10 page/s |
More Swap In & Swap Out |
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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。
三、系統性能分析工具
1.常用系統命令
Vmstat、sar、iostat、netstat、free、ps、top等
2.常用組合方式
• 用vmstat、sar、iostat檢測是否是CPU瓶頸
• 用free、vmstat檢測是否是內存瓶頸
• 用iostat檢測是否是磁盤I/O瓶頸
• 用netstat檢測是否是網絡帶寬瓶頸
四、Linux性能評估與優化
1. 系統整體性能評估（uptime命令）
[root@web1 ~]# uptime
16:38:00 up 118 days, 3:01, 5 users, load average: 1.22, 1.02, 0.91
這裏需要注意的是：load average這個輸出值，這三個值的大小一般不能大於系統CPU的個數，例如，本輸出中系統有8個CPU,如果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，但是偶爾大於8時，倒不用擔心，一般不會影響系統性能。相反，如果load average的輸出值小於CPU的個數，則表示CPU還有空閒的時間片，比如本例中的輸出，CPU是非常空閒的。
2. CPU性能評估
（1）利用vmstat命令監控系統CPU
該命令可以顯示關於系統各種資源之間相關性能的簡要信息，這裏我們主要用它來看CPU一個負載情況。
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，這個值如果長期大於系統CPU的個數，說明CPU不足，需要增加CPU。
b列表示在等待資源的進程數，比如正在等待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，但是如果長期大於50%，就需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資源很多。
根據經驗，us+sy的參考值爲80%，如果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，可以對系統的每個方面進行單獨的統計，但是使用sar命令會增加系統開銷，不過這些開銷是可以評估的，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如下：
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強制對不同的頁面進行的steal操作 。
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整體利用率不高，而應用緩慢的現象？
在一個多CPU的系統中，如果程序使用了單線程，會出現這麼一個現象，CPU的整體使用率不高，但是系統應用卻響應緩慢，這可能是由於程序使用單線程的原因，單線程只使用一個CPU，導致這個CPU佔用率爲100%，無法處理其它請求，而其它的CPU卻閒置，這就導致了整體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內存使用狀況最常用的指令，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
一般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，表示系統內存資源非常充足，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，需要增加系統內存，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滿足應用需求，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內存使用狀況最常用的指令，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
一般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，表示系統內存資源非常充足，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，需要增加系統內存，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滿足應用需求，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）。如果swpd的值不爲0，或者比較大，只要si、so的值長期爲0，這種情況下一般不用擔心，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，一般對塊設備的讀寫才需要緩衝。
cache列表示page cached的內存數量，一般作爲文件系統cached，頻繁訪問的文件都會被cached，如果cache值較大，說明cached的文件數較多，如果此時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。
一般情況下，si、so的值都爲0，如果si、so的值長期不爲0，則表示系統內存不足。需要增加系統內存。