Linux系统性能分析
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Linux系统性能分析相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
1、性能分析的目的
1）找出系统性能瓶颈（硬件，软件）
2）提供性能优化方案（升级硬件，改进系统结构）
3）达到合理的硬件和软件配置
4）使系统资源使用达到最大的平衡。
2、影响性能的因素
1）CPU
2）内存
3）硬盘（1、raid技术的使用，raid0,raid1,raid0+1,raid5。
2、小文件读写瓶颈是磁盘的寻址（tps）,大文件读写的性能瓶颈是带宽
3、Linux可以利用空闲内存作文件系统访问的cache，因此系统内存越大存储系统的性能越好）
4）网络
raid技术概述
raid0：所有磁盘完全地并行读写，所以读写性能最高（有几块硬盘，读写性能就提高几倍）。但是完全没有冗余，所以容错最差，任意一块磁盘损坏，则数据完全丢失。
raid1：即镜像技术，镜像写，并行读，可靠性最高。其原理为在主硬盘上存放数据的同时也在镜像硬盘上写一样的数据。
raid5：是一种储存性能、数据安全和存储成本兼顾的存储方案。raid5至少需要三颗硬盘，riad5不是对储存数据进行备份，而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成raid5的各个硬盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。
raid0+1：先条带，再镜像。磁盘分成两组，两组分别先做条带raid0，然后在raid0的基础上做两组raid0再镜像，从而得到riad0+1。
3、性能分析步骤
1）对资源使用状况进行长期的监控和数据采集
2）使用常见的性能分析工具（vmstat iostat free top iftop）
3) 经验积累
1、应用程序设计的缺陷和数据库查询是滥用最有可能导致性能问题
2、性能瓶颈可能是因为程序差、内存不足、磁盘瓶颈，但最终表现出的结果就是CPU耗尽、系统负载高，响应迟缓
3、物理内存不够时会使用交换内存，会带来磁盘IO和CPU的开销大
4、可能是造成CPU瓶颈的问题，频繁执行程序，数据库查询大量的where子句、order by排序
5、可能造成内存瓶颈的问题，高并发用户访问、系统进程多、java内存泄露
6、可能造成磁盘IO瓶颈问题，生成cache文件，数据库频繁更新，或者查询大表
4、vmstat详细介绍
vmstat是一个很全面的性能分析工具，可能观察到系统的进程状态、内存使用、虚拟内存使用、磁盘的IO、中断、上下文切换、cpu使用等。
[[email protected]~]# vmstat 1 5
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 5672332 152760 205424 2271256 10 10 129 14 0 0 1 0 99 0 0
0 0 5672332 166516 205424 2257232 0 0 1792 0 1089 1020 0 0 99 0 0
0 0 5672332 163788 205424 2259540 0 0 2304 0 1152 1035 0 1 99 0 0
0 0 5672332 161060 205424 2262232 0 0 2816 60 1400 1059 0 0 99 0 0
0 0 5672332 159820 205424 2264532 0 0 2176 0 1719 1034 0 0 99 0 0
1）procs
1、r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个数，就说明CPU资源不足，考虑增加CPU。
2、b列表示在等待资源的进程数，比如正在等待IO或者内存交换等。
2）memory
1、swpd列表示切换到内存交换区的内存数量，如果swpd的值不为0或者比较大，而且si、so的值长期为0，那么这种情况不用担心，不会影响系统性能。
2、free列表示当前空闲的物理内存数量。
3、buff列表示buffers的内存数据，一般对块设备的读写才需要缓冲。
4、cache列表示page cached的内存数量，一般作文件系统的cached，频繁访问文件都会被cached。如果cached值比较大，就说明cache文件数较多。如果此时IO中的bi比较小，就说明文件系统效率比较好。
3）swap
1、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。
2、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。
3、一般情况下，si、so的值都是0，如果si、so值长期不为0，则表示系统内存不足，需要考虑增加内存。
4）IO
1、bi列表示从块设备读入的数据总量
2、bo列表示写入到块设备的数据总量（这里设置bi bo参考值为1000，如果超过1000，而且wa值比较大，则表示系统磁盘IO性能瓶颈）
5）system
1、in列表示在某一时间间隔观察到的每秒设备中断数。
2、cs列表示每秒产生的上下文切换数。（上面这两个值越大，会看到内核消耗的CPU的时间就越多。
6）CPU
1、us列显示了用户进程消耗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，如果长期大于50%，需要考虑优化程序。
2、sy列显示了内核进程消耗CPU时间百分比。sy的值比较高时，就说明内核消耗的CPU时间多，如果us+syf超过80%，就说明CPu的资源存在不足。
3、id列显示了CPU处于空闲状态的时间百分比。
4、wa列表示IO等待所占的CPU时间百分比。wa值越高，说明IO等待越严重。如果wa值超过20%，说明IO等待严重。
5、st列一般不关注，虚拟机占用的时间百分比。
本文出自 “xwb” 博客，请务必保留此出处http://xiewb.blog.51cto.com/11091636/1792210
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