如何进行Linux性能分析和优化

如何进行Linux性能分析和优化，针对这个问题，这篇文章详细介绍了相对应的分析和解答，希望可以帮助更多想解决这个问题的小伙伴找到更简单易行的方法。

前言

一般互联网的项目都是部署在linux服务器上的，如果linux服务器出了问题，那么咱们平时学习的高并发，稳定性之类的是没有任何意义的，所以对linux性能的把握就显得非常重要，当然很多同学可能觉得这些是运维同学的事情，但是我不这么认为，不管你是架构师，还是crud  boy，对项目有个全局的掌控是一项非常重要的基本素质，所以总结了这篇文章，希望对您有用，如果您觉得我写的还不错，看完记得点个赞，点个再看哦。咱们废话不用多说，直接进入正题。

影响linux服务器性能的因素

cpu

CPU是操作系统稳定运行的根本，CPU的速度与性能在很大程度上决定了系统整体的性能，因此，CPU数量越多、主频越高，服务器性能也就相对越好。

内存

内存的大小也是影响Linux性能的一个重要的因素，内存太小，系统进程将被阻塞，应用也将变得缓慢，甚至失去响应;内存太大，导致资源浪费。

磁盘IO

磁盘的I/O性能直接影响应用程序的性能，在一个有频繁读写的应用中，如果磁盘I/O性能得不到满足，就会导致应用停滞。好在现今的磁盘都采用了很多方法来提高I/O性能，比如常见的磁盘RAID技术。

网络

Linux下的各种应用，一般都是基于网络的，因此网络带宽也是影响性能的一个重要因素，低速的、不稳定的网络将导致网络应用程序的访问阻塞，而稳定、高速的网络带宽，可以保证应用程序在网络上畅通无阻地运行。幸运的是，现在的网络一般都是千兆带宽或光纤网络，带宽问题对应用程序性能造成的影响也在逐步降低。

常用的linux系统性能监控的命令

uptime(系统整体性能评估)

这里需要注意的是：load average这个输出值，这三个值的大小一般不能大于系统CPU的个数

那么如何查看cpu的个数呢?

查看系统cpu的信息

cat /proc/cpuinfo中的信息

其中cpu cores即为cpu的核数

也可以用cat /proc/cpuinfo |grep "cores"|uniq直接查看

[root@test ~]# cat /proc/cpuinfo |grep "cores"|uniq cpu cores : 2

cpu的性能评估

利用vmstat命令监控cpu

vmstat 2 10 (每2秒监控一次 监控10次)

procs

r表示运行和等待cpu时间片的进程数，这个值如果长期大于cpu的个数，则需要增加系统cpu

b表示等待资源的进程数

CPU

us列显示了用户进程消耗CPU时间百分比，us比较高的时候，说明用户进程消耗cpu的时间多，如果长期大于50%，就需要优化程序和算法

sy列显示了内核进程消耗的cpu时间百分比，sy值较高的时候，说明内核消耗的cpu资源很多

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

利用sar命令监控系统cpu

sar命令会增加系统开销 但是影响不大

yum install sysstat安装sar命令

sar -u 3 5(u显示系统所有cpu在采样时间内的负载状态)图片%user：用户进程消耗cpu的时间百分比

%nice：运行正常进程所消耗cpu的百分比

%system：系统消耗cpu时间百分比

%iowait：IO等待所占用cpu时间百分比

%steal：内存在相对紧张的环境下pagein强制对不同页面进行的steal操作

%idle：cpu处在空闲时间的百分比

内存性能评估

利用free指令监控内存

free -m #查看以M为单位的内存使用情况

一般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，表示系统内存资源非常充足，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，需要增加系统内存。

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满足应用需求，暂时不影响系统性能。

利用vmstat监控内存

swpd表示切换到内存交换去的内存数量(k)，如果swpd的值不为0，或者比较大，但是si，so的值长期为0，这种情况不用担心，不会影响性能

free表示空闲的物理内存数量

buffer表示buffers cache的内存数量，一般对设备的读写才需要缓冲

cache表示page  cached的内存数量。一般作为文件系统cached，频繁访问的文件都会被cached，如果cache值较大，说明cached的文件较多，如果此时IO中的bi比较小，说明文件系统效率比较好

si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表示由内存调入磁盘，也就是内存交换区进入内存的数量 一般情况下，so si的值都为0。如果si  so的值长期不为0，则表示系统内存不足，需要增加内存

磁盘IO性能评估

iostat

iostat -d 2 10

Blk_reads/s  每秒读取的数据块数  Blk_wrtn/s   每秒写入的数据块数  Blk_read     读取的所有块数  Blk_wrtn     写入的所有块数

这几个值没有标准 如果长期都很大 肯定是不正常的

利用sar评估磁盘性能

sar -d 2 5

await 平均每次设备I/O操作的等待时间(毫秒)

svctm 平均每次设备I/O操作的服务时间(毫秒)

%util 一秒中有百分之几的时间用于I/O操作

评判标准

正常情况下svctm应该是小于await的，svctm的值和磁盘性能，cpu内存等都有关系

如果svctm的值和await的值相近表示几乎没有I/O等待，磁盘性能很好，如果await的值远高于svctm，表示I/O队列等待时间太长，系统上的应用程序将变慢，此时可以通过更换更快的硬盘来解决问题

%util越小越好，如果%util接近100%表示磁盘产生的I/O请求太多，I/O系统已经满负载在工作，此时可以通过优化程序或者更换更快的磁盘来解决问题

网络性能评估

通过ping命令检测网络的连通性。

通过netstat -i 组合检测网络接口状况。

通过netstat -r 组合检测系统路由表信息。

通过sar -n 组合显示系统的网络运行状态(sar -n DEV 5 3)。

常用分析：

查看tcp连接数最多的ip：

sudo netstat -pant | grep ":22" | awk '{print $5}' | awk -F":" '{print $4}' |sort|uniq -c|sort -nr

解释：

awk -F":" '{print $4}' 表示把结果的第4列用:号分割

sort -nr 排序，-n以数值大小排序，-r倒序，从大到小。

uniq -c 删除重复的行，-c表示加上每行出现的次数。

netstat命令是一个监控TCP/IP网络的非常有用的工具， 它可以显示路由表、实际的网络连接以及每一个网络接口设备的状态信息。

netstat -pant

参数-p ：显示正在使用Socket的程序识别码和程序名称;

参数-a ：显示所有连线中的Socket;

参数-n ：直接使用ip地址，而不通过域名服务器;

参数-t ：显示TCP传输协议的连线状况。

提取访问nginx服务器最多的10个ip。

cat access.log | awk '{print $1}' | sort | uniq -c | sort -nr | head -n10

关于如何进行Linux性能分析和优化问题的解答就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，如果你还有很多疑惑没有解开，可以关注亿速云行业资讯频道了解更多相关知识。