Linux服务器性能评估与优化.docx

1、Linux服务器性能评估与优化Linux服务器性能评估与优化一、影响Linux服务器性能的因素1.操作系统级CPU内存磁盘I/O带宽网络I/O带宽2.程序应用级二、系统性能评估标准影响性能因素评判标准好坏糟糕CPUuser% + sys%=90%内存Swap In（si）0Swap Out（so）0Per CPU with 10 page/sMore Swap In & Swap Out磁盘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

2、si，表示虚拟内存的页导入，即从SWAP DISK交换到RAMswap out：即so，表示虚拟内存的页导出，即从RAM交换到SWAP DISK。三、系统性能分析工具1.常用系统命令Vmstat、sar、iostat、netstat、free、ps、top等2.常用组合方式用vmstat、sar、iostat检测是否是CPU瓶颈用free、vmstat检测是否是内存瓶颈用iostat检测是否是磁盘I/O瓶颈用netstat检测是否是网络带宽瓶颈四、Linux性能评估与优化1.系统整体性能评估（uptime命令）rootweb1 # uptime16:38:00 up 118 days,3:01

3、,5 users,load average: 1.22, 1.02, 0.91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，例如，本输出中系统有8个CPU,如果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，但是偶尔大于8时，倒不用担心，一般不会影响系统性能。相反，如果load average的输出值小于CPU的个数，则表示CPU还有空闲的时间片，比如本例中的输出，CPU是非常空闲的。2. CPU性能评估（1）利用vmstat命令监控系统CPU该命令可以显示关于系统各种资源之间相关性能的简要信息，

4、这里我们主要用它来看CPU一个负载情况。下面是vmstat命令在某个系统的输出结果：rootnode1 # vmstat 2 3procs-memory-swap-io- -system-cpu-rbswpdfreebuffcachesisobiboincsus syidwast000162240830467032001321100723019800000162240830467032001010102001100 000001622408304670320011100918019900Procsr列表示运行和等待cpu时间片的进程数，这个值如果长期大于系统CPU的个数，说明CPU不足，需要增

5、加CPU。b列表示在等待资源的进程数，比如正在等待I/O、或者内存交换等。Cpuus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，但是如果长期大于50%，就需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。（2）利用sar命令监控系统CPUsar功能很强大，可以对系统的每个方面进行单独的统计，但是使用sar命令会增加系统开销，不过这些开销是可以评估的，对系统的统计结果不会有很大影响。下面是sar命令

6、对某个系统的CPU统计输出：rootwebserver # sar -u 3 5Linux2.6.9-42.ELsmp (webserver)11/28/2008_i686_(8 CPU)11:41:24 AMCPU%user%nice%system%iowait%steal%idle11:41:27 AMall0.880.000.290.000.0098.8311:41:30 AMall0.130.000.170.210.0099.5011:41:33 AMall0.040.000.040.000.0099.9211:41:36 AMall90.080.000.130.160.009.631

7、1:41:39 AMall0.380.000.170.040.0099.41Average:all0.340.000.160.050.0099.45对上面每项的输出解释如下：%user列显示了用户进程消耗的CPU时间百分比。%nice列显示了运行正常进程所消耗的CPU时间百分比。%system列显示了系统进程消耗的CPU时间百分比。%iowait列显示了IO等待所占用的CPU时间百分比%steal列显示了在内存相对紧张的环境下pagein强制对不同的页面进行的steal操作。%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整体利用率不高，而应用缓慢的现象？在一个

8、多CPU的系统中，如果程序使用了单线程，会出现这么一个现象，CPU的整体使用率不高，但是系统应用却响应缓慢，这可能是由于程序使用单线程的原因，单线程只使用一个CPU，导致这个CPU占用率为100%，无法处理其它请求，而其它的CPU却闲置，这就导致了整体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内存使用状况最常用的指令，看下面的一个输出：rootwebserver # free-mtotalusedfreesharedbufferscachedMem:8111718592602436299-/+ buffers/cache:64

9、37468Swap:818908189一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。（2）利用vmstat命令监控内存rootnode1 # vmstat 2 3procs -memory-

10、swap-io- -system-cpu-rbswpdfreebuffcachesisobiboincsus syidwast000162240830467032001321100723019800000162240830467032001010102001100 000001622408304670320011100918019900memoryswpd列表示切换到内存交换区的内存数量（以k为单位）。如果swpd的值不为0，或者比较大，只要si、so的值长期为0，这种情况下一般不用担心，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 cach

11、e的内存数量，一般对块设备的读写才需要缓冲。cache列表示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的文件数较多，如果此时IO中bi比较小，说明文件系统效率比较好。swapsi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。一般情况下，si、so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。需要增加系统内存。4.磁盘I/O性能评估（1）磁盘存储基础熟悉RAID存储方式，可以根据应用的不同，选择不同的RAID方式。尽可能用

12、内存的读写代替直接磁盘I/O，使频繁访问的文件或数据放入内存中进行操作处理，因为内存读写操作比直接磁盘读写的效率要高千倍。将经常进行读写的文件与长期不变的文件独立出来，分别放置到不同的磁盘设备上。对于写操作频繁的数据，可以考虑使用裸设备代替文件系统。使用裸设备的优点有：数据可以直接读写，不需要经过操作系统级的缓存，节省了内存资源，避免了内存资源争用。避免了文件系统级的维护开销，比如文件系统需要维护超级块、I-node等。避免了操作系统的cache预读功能，减少了I/O请求。使用裸设备的缺点是：数据管理、空间管理不灵活，需要很专业的人来操作。（2）利用iostat评估磁盘性能rootwebser

13、ver #iostat -d 2 3Linux2.6.9-42.ELsmp (webserver)12/01/2008_i686_(8 CPU)Device: tpsBlk_read/sBlk_wrtn/sBlk_readBlk_wrtnsda 1.872.58114.126479462286537372Device: tpsBlk_read/sBlk_wrtn/sBlk_readBlk_wrtnsda 0.000.000.0000Device: tpsBlk_read/sBlk_wrtn/sBlk_readBlk_wrtnsda 1.000.0012.00024对上面每项的输出解释如下：Bl

14、k_read/s表示每秒读取的数据块数。Blk_wrtn/s表示每秒写入的数据块数。Blk_read表示读取的所有块数。Blk_wrtn表示写入的所有块数。可以通过Blk_read/s和Blk_wrtn/s的值对磁盘的读写性能有一个基本的了解，如果Blk_wrtn/s值很大，表示磁盘的写操作很频繁，可以考虑优化磁盘或者优化程序，如果Blk_read/s值很大，表示磁盘直接读取操作很多，可以将读取的数据放入内存中进行操作。对于这两个选项的值没有一个固定的大小，根据系统应用的不同，会有不同的值，但是有一个规则还是可以遵循的：长期的、超大的数据读写，肯定是不正常的，这种情况一定会影响系统性能。（3）

15、利用sar评估磁盘性能通过“sard”组合，可以对系统的磁盘IO做一个基本的统计，请看下面的一个输出：rootwebserver # sar -d 2 3Linux2.6.9-42.ELsmp (webserver)11/30/2008_i686_(8 CPU)11:09:33 PMDEVtpsrd_sec/swr_sec/savgrq-szavgqu-szawaitsvctm%util11:09:35 PM dev8-00.000.000.000.000.000.000.000.0011:09:35 PMDEVtpsrd_sec/swr_sec/savgrq-szavgqu-szawaits

16、vctm%util11:09:37 PM dev8-01.000.0012.0012.000.000.000.000.0011:09:37 PMDEVtpsrd_sec/swr_sec/savgrq-szavgqu-szawaitsvctm%util11:09:39 PM dev8-01.990.0047.7624.000.000.500.250.05Average:DEVtpsrd_sec/swr_sec/savgrq-szavgqu-szawaitsvctm%utilAverage:dev8-01.000.0019.9720.000.000.330.170.02需要关注的几个参数含义：aw

17、ait表示平均每次设备I/O操作的等待时间（以毫秒为单位）。svctm表示平均每次设备I/O操作的服务时间（以毫秒为单位）。%util表示一秒中有百分之几的时间用于I/O操作。对以磁盘IO性能，一般有如下评判标准：正常情况下svctm应该是小于await值的，而svctm的大小和磁盘性能有关，CPU、内存的负荷也会对svctm值造成影响，过多的请求也会间接的导致svctm值的增加。await值的大小一般取决与svctm的值和I/O队列长度以及I/O请求模式，如果svctm的值与await很接近，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的值，则表示I/O队列等待太

18、长，系统上运行的应用程序将变慢，此时可以通过更换更快的硬盘来解决问题。%util项的值也是衡量磁盘I/O的一个重要指标，如果%util接近100%，表示磁盘产生的I/O请求太多，I/O系统已经满负荷的在工作，该磁盘可能存在瓶颈。长期下去，势必影响系统的性能，可以通过优化程序或者通过更换更高、更快的磁盘来解决此问题。5.网络性能评估（1）通过ping命令检测网络的连通性（2）通过netstat i组合检测网络接口状况（3）通过netstat r组合检测系统的路由表信息（4）通过sar n组合显示系统的网络运行状态五、Oracle在Linux下的性能优化Oracle数据库内存参数的优化与oracl

19、e相关的系统内核参数SGA、PGA参数设置Oracle下磁盘存储性能优化文件系统的选择（ext2/ext3、xfs、ocfs2）OracleASM存储1.优化oracle性能参数之前要了解的情况1）物理内存有多大2）操作系统估计要使用多大内存3）数据库是使用文件系统还是裸设备4）有多少并发连接5）应用是OLTP类型还是OLAP类型2.oracle数据库内存参数的优化（1）系统内核参数修改/etc/sysctl.conf这个文件，加入以下的语句：kernel.shmmax = 2147483648kernel.shmmni = 4096kernel.shmall = 2097152kernel.

20、sem = 250 32000 100 128fs.file-max = 65536net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000参数依次为：Kernel.shmmax:共享内存段的最大尺寸（以字节为单位）。Kernel.shmmni：系统中共享内存段的最大数量。Kernel.shmall：共享内存总量，以页为单位。fs.file-max：文件句柄数，表示在Linux系统中可以打开的文件数量。net.ipv4.ip_local_port_range：应用程序可使用的IPv4端口范围。需要注意的几个问题关于Kernel.shmmaxOracle SGA由共享内

21、存组成，如果错误设置SHMMAX可能会限制SGA的大小，SHMMAX设置不足可能会导致以下问题：ORA-27123:unable to attach to shared memory segment，如果该参数设置小于Oracle SGA设置，那么SGA就会被分配多个共享内存段。这在繁忙的系统中可能成为性能负担，带来系统问题。Oracle建议Kernel.shmmax最好大于sga，以让oracle共享内存区SGA在一个共享内存段中，从而提高性能。关于Kernel.shmall表示系统共享内存总大小，以页为单位。一个32位的Linux系统，8G的内存，可以设置kernel.shmall = 2

22、097152，即为：2097152*4k/1024/1024 =8G就是说可用共享内存一共8G，这里的4K是32位操作系统一页的大小，即4096字节。关于Kernel.shmmni表示系统中共享内存段的最大数量。系统默认是4096，一般无需修改，在SUN OS下还有Kernel.shmmin参数，表示共享内存段最小尺寸，勿要混肴！（2）SGA、PAG参数的设置A Oracle在内存管理方面的改进Oracle 9i通过参数PGA_AGGREGATE_TARGET参数实现PGA自动管理Oracle10g通过参数SGA_TARGET参数实现了SGA的自动管理，Oracle11g实现了数据库所有内存块的全自动化管理，使得动态管理SGA和PGA成为现实。自动内存管理的两个参数：MEMORY_TARGET：表示整个ORACLE实例所能使用的内存大小，包括PGA和SGA的整体大小，即这个参数是动态的，可以动态控制SGA和PGA的大小。MEMORY_MAX_TARGET：这个参数定义了MEMORY_TARGET最大可以达到而不用重启实例的值，如果没有设置MEMORY_MAX_TARGET值，默认等于MEMORY_TARGET的值。