linux操作系统是一个开源产品,也是一个开源软件的实践和应用平台,在这个平台下有无数的开源软件支撑,我们常见的Apache、Tomcat、MySQL、php等等,开源软件的最大理念是自由、开放,那么linux作为一个开源平台,最终要实现的是通过这些开源软件的支持,以最低廉的成本,达到应用最优的性能 。因此,谈到性能问题,主要实现的是linux操作系统和应用程序的最佳结合 。
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一、性能问题综述系统的性能是指操作系统完成任务的有效性、稳定性和响应速度 。Linux系统管理员可能经常会遇到系统不稳定、响应速度慢等问题,例如在linux上搭建了一个web服务,经常出现网页无法打开、打开速度慢等现象,而遇到这些问题,就有人会抱怨linux系统不好,其实这些都是表面现象 。操作系统完成一个任务时,与系统自身设置、网络拓朴结构、路由设备、路由策略、接入设备、物理线路等多个方面都密切相关,任何一个环节出现问题,都会影响整个系统的性能 。因此当linux应用出现问题时,应当从应用程序、操作系统、服务器硬件、网络环境等方面综合排查,定位问题出现在哪个部分,然后集中解决 。在应用程序、操作系统、服务器硬件、网络环境等方面,影响性能最大的是应用程序和操作系统两个方面,因为这两个方面出现的问题不易察觉,隐蔽性很强 。而硬件、网络方面只要出现问题,一般都能马上定位 。下面主要讲解操作系统方面的性能调优思路,应用程序方面需要具体问题具体对待 。
以下从影响Linux性能的因素、分析性能涉及的人员、系统性能优化工具、系统性能评价标准四个方面介绍优化Linux的一般思路和方法 。
二、影响Linux性能的因素【Linux性能调优,从优化思路说起】2.1系统硬件资源
1.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 。但事实并非完全如此 。
目前大部分CPU在同一时间内只能运行一个线程,超线程的处理器可以在同一时间运行多个线程,因此,可以利用处理器的超线程特性提高系统性能 。在Linux系统下,只有运行SMP内核才能支持超线程,但是,安装的CPU数量越多,从超线程获得的性能方面的提高就越少 。另外,Linux内核会把多核的处理器当作多个单独的CPU来识别,例如两个4核的CPU,在Lnux系统下会被当作8个单核CPU 。但是从性能角度来讲,两个4核的CPU和8个单核的CPU并不完全等价,根据权威部门得出的测试结论,前者的整体性能要比后者低25%~30% 。
可能出现CPU瓶颈的应用有db服务器、动态Web服务器等,对于这类应用,要把CPU的配置和性能放在主要位置 。
2.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 。Linux系统采用了物理内存和虚拟内存两种方式,虚拟内存虽然可以缓解物理内存的不足,但是占用过多的虚拟内存,应用程序的性能将明显下降,要保证应用程序的高性能运行,物理内存一定要足够大;但是过大的物理内存,会造成内存资源浪费,例如,在一个32位处理器的Linux操作系统上,超过8GB的物理内存都将被浪费 。因此,要使用更大的内存,建议安装64位的操作系统,同时开启Linux的大内存内核支持 。
由于处理器寻址范围的限制,在32位Linux操作系统上,应用程序单个进程最大只能使用4GB的内存,这样以来,即使系统有更大的内存,应用程序也无法“享”用,解决的办法就是使用64位处理器,安装64位操作系统 。在64位操作系统下,可以满足所有应用程序对内存的使用需求 ,几乎没有限制 。
可能出现内存性能瓶颈的应用有NOSQL服务器、数据库服务器、缓存服务器等,对于这类应用要把内存大小放在主要位置 。
3.磁盘I/O性能
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 。通过RAID技术组成的磁盘组,就相当于一个大硬盘,用户可以对它进行分区格式化、建立文件系统等操作,跟单个物理硬盘一模一样,唯一不同的是RAID磁盘组的I/O性能比单个硬盘要高很多,同时在数据的安全性也有很大提升 。
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