[转]Linux服务器性能评估与优化（一）

1、影响Linux服务器性能的因素 

1. 操做系统级

 

Ø       CPU

Ø       内存

Ø       磁盘I/O带宽

Ø       网络I/O带宽

 

2.        程序应用级

 

2、系统性能评估标准

影响性能因素	评判标准
	好	坏	糟糕
CPU	user% + sys%< 70%	user% + sys%= 85%	user% + sys% >=90%
内存	Swap In（si）＝0 Swap Out（so）＝0	Per CPU with 10 page/s	More Swap In & Swap Out
磁盘	iowait % < 20%	iowait % =35%	iowait % >= 50%

 

其中：

       %user：表示CPU处在用户模式下的时间百分比。

       %sys：表示CPU处在系统模式下的时间百分比。

       %iowait：表示CPU等待输入输出完成时间的百分比。

       swap in：即si，表示虚拟内存的页导入，即从SWAP DISK交换到RAM

       swap out：即so，表示虚拟内存的页导出，即从RAM交换到SWAP DISK。

 

3、系统性能分析工具

 

1.经常使用系统命令 

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

 

2.经常使用组合方式 

•           用vmstat、sar、iostat检测是不是CPU瓶颈

•           用free、vmstat检测是不是内存瓶颈

•           用iostat检测是不是磁盘I/O瓶颈

•           用netstat检测是不是网络带宽瓶颈

 

4、Linux性能评估与优化

 

1. 系统总体性能评估（uptime命令）

 

[root@web1 ~]# uptime

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

这里须要注意的是：load average这个输出值，这三个值的大小通常不能大于系统CPU的个数，例如，本输出中系统有8个CPU,若是load average的三个值长期大于8时，说明CPU很繁忙，负载很高，可能会影响系统性能，可是偶尔大于8时，倒不用担忧，通常不会影响系统性能。相反，若是load average的输出值小于CPU的个数，则表示CPU还有空闲的时间片，好比本例中的输出，CPU是很是空闲的。

 

2. CPU性能评估

 

（1）利用vmstat命令监控系统CPU

   该命令能够显示关于系统各类资源之间相关性能的简要信息，这里咱们主要用它来看CPU一个负载状况。

   下面是vmstat命令在某个系统的输出结果：

 

[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列表示运行和等待cpu时间片的进程数，这个值若是长期大于系统CPU的个数，说明CPU不足，须要增长CPU。

     b列表示在等待资源的进程数，好比正在等待I/O、或者内存交换等。

l        Cpu

    us列显示了用户进程消耗的CPU 时间百分比。us的值比较高时，说明用户进程消耗的cpu时间多，可是若是长期大于50%，就须要考虑优化程序或算法。

     sy列显示了内核进程消耗的CPU时间百分比。Sy的值较高时，说明内核消耗的CPU资源不少。

    根据经验，us+sy的参考值为80%，若是us+sy大于 80%说明可能存在CPU资源不足。

 

（2）利用sar命令监控系统CPU

 

sar功能很强大，能够对系统的每一个方面进行单独的统计，可是使用sar命令会增长系统开销，不过这些开销是能够评估的，对系统的统计结果不会有很大影响。

 下面是sar命令对某个系统的CPU统计输出：

[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

                           

对上面每项的输出解释以下：

l        %user列显示了用户进程消耗的CPU 时间百分比。

l        %nice列显示了运行正常进程所消耗的CPU 时间百分比。

l        %system列显示了系统进程消耗的CPU时间百分比。

l        %iowait列显示了IO等待所占用的CPU时间百分比

l        %steal列显示了在内存相对紧张的环境下pagein强制对不一样的页面进行的steal操做 。

l        %idle列显示了CPU处在空闲状态的时间百分比。

 

问题

1.你是否遇到过系统CPU总体利用率不高，而应用缓慢的现象？

       在一个多CPU的系统中，若是程序使用了单线程，会出现这么一个现象，CPU的总体使用率不高，可是系统应用却响应缓慢，这多是因为程序使用单线程的缘由，单线程只使用一个CPU，致使这个CPU占用率为100%，没法处理其它请求，而其它的CPU却闲置，这就致使了总体CPU使用率不高，而应用缓慢现象的发生。

 

3. 内存性能评估

（1）利用free指令监控内存

free是监控linux内存使用情况最经常使用的指令，看下面的一个输出：

[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

     通常有这样一个经验公式：应用程序可用内存/系统物理内存>70%时，表示系统内存资源很是充足，不影响系统性能，应用程序可用内存/系统物理内存<20%时，表示系统内存资源紧缺，须要增长系统内存，20%<应用程序可用内存/系统物理内存<70%时，表示系统内存资源基本能知足应用需求，暂时不影响系统性能。

3.内存性能评估

 

（1）利用free指令监控内存

free是监控linux内存使用情况最经常使用的指令，看下面的一个输出：

[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

     通常有这样一个经验公式：应用程序可用内存/系统物理内存>70%时，表示系统内存资源很是充足，不影响系统性能，应用程序可用内存/系统物理内存<20%时，表示系统内存资源紧缺，须要增长系统内存，20%<应用程序可用内存/系统物理内存<70%时，表示系统内存资源基本能知足应用需求，暂时不影响系统性能。

  

（2）利用vmstat命令监控内存

 

[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列表示切换到内存交换区的内存数量（以k为单位）。若是swpd的值不为0，或者比较大，只要si、so的值长期为0，这种状况下通常不用担忧，不会影响系统性能。

         free列表示当前空闲的物理内存数量（以k为单位）

         buff列表示buffers cache的内存数量，通常对块设备的读写才须要缓冲。

         cache列表示page cached的内存数量，通常做为文件系统cached，频繁访问的文件都会被cached，若是cache值较大，说明cached的文件数较多，若是此时IO中bi比较小，说明文件系统效率比较好。

l        swap

si列表示由磁盘调入内存，也就是内存进入内存交换区的数量。

so列表示由内存调入磁盘，也就是内存交换区进入内存的数量。

通常状况下，si、so的值都为0，若是si、so的值长期不为0，则表示系统内存不足。须要增长系统内存。