一 linux服務器性能查看

1.1 cpu性能查看

1、查看物理cpu個數：

cat /proc/cpuinfo |grep "physical id"|sort|uniq|wc -l

2、查看每個物理cpu中的core個數：

cat /proc/cpuinfo |grep "cpu cores"|wc -l

3、邏輯cpu的個數：

cat /proc/cpuinfo |grep "processor"|wc -l

物理cpu個數*核數=邏輯cpu個數（不支持超線程技術的情況下）

1.2 內存查看

1、查看內存使用情況：

#free -m
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:          3949       2519       1430          0        189       1619
-/+ buffers/cache:        710       3239
Swap:         3576          0       3576

total：內存總數
used：已經使用的內存數
free：空閑內存數
shared：多個進程共享的內存總額
- buffers/cache：(已用)的內存數，即used-buffers-cached
+ buffers/cache：(可用)的內存數，即free+buffers+cached

Buffer Cache用於針對磁盤塊的讀寫；
Page Cache用於針對文件inode的讀寫，這些Cache能有效地縮短I/O系統調用的時間。


對操作系統來說free/used是系統可用/占用的內存；
對應用程序來說-/+ buffers/cache是可用/占用內存,因為buffers/cache很快就會被使用。
 

我們工作時候應該從應用角度來看。

1.3 硬盤查看

1、查看硬盤及分區信息：

fdisk -l

2、查看文件系統的磁盤空間占用情況：

df -h

3、查看硬盤的I/O性能（每隔一秒顯示一次，顯示5次）：

iostat -x 1 5

iostat是含在套裝systat中的,可以用yum -y install systat來安裝。

常關註的參數：

如%util接近100%,說明產生的I/O請求太多，I/O系統已經滿負荷，該磁盤可能存在瓶頸。
如idle小於70%，I/O的壓力就比較大了，說明讀取進程中有較多的wait。

4、查看linux系統中某目錄的大小：

du -sh /root

如發現某個分區空間接近用完，可以進入該分區的掛載點，用以下命令找出占用空間最多的文件或目錄

du -cksh *|sort -rn|head -n 10

1.4 查看平均負載

有時候系統響應很慢，但又找不到原因，這時就要查看平均負載了，看它是否有大量的進程在排隊等待。

最簡單的命令：

uptime--查看過去的1分鐘、5分鐘和15分鐘內進程隊列中的平均進程數量。

還有動態命令top
我們只關心以下部分：

top - 21:33:09 up  1:00,  1 user,  load average: 0.00, 0.01, 0.05

如果每個邏輯cpu當前的活動進程不大於3，則系統性能良好；
如果每個邏輯cpu當前的活動進程不大於4，表示可以接受；
如果每個邏輯cpu當前的活動進程大於5，則系統性能問題嚴重。
 

一般計算方法：負載值/邏輯cpu個數

還可以結合vmstat命令來判斷系統是否繁忙，其中：

procs
r：等待運行的進程數。
b：處在非中斷睡眠狀態的進程數。
w：被交換出去的可運行的進程數。

memeory
swpd：虛擬內存使用情況，單位為KB。
free：空閑的內存，單位為KB。
buff：被用來作為緩存的內存數，單位為KB。

swap
si：從磁盤交換到內存的交換頁數量，單位為KB。
so：從內存交換到磁盤的交換頁數量，單位為KB。

io
bi：發送到塊設備的塊數，單位為KB。
bo：從塊設備接受的塊數，單位為KB。

system
in：每秒的中斷數，包括時鐘中斷。
cs：每秒的環境切換次數。

cpu
按cpu的總使用百分比來顯示。
us：cpu使用時間。
sy：cpu系統使用時間。
id：閑置時間。

1.5 其他參數

查看內核版本號：
uname -a

簡化命令：uname -r

查看系統是32位還是64位的：
file /sbin/init

查看發行版：
cat /etc/issue
或lsb_release -a

查看系統已載入的相關模塊：
lsmod

查看pci設置：
lspci

二 Linux服務器性能評估

2.1.1 影響Linux服務器性能的因素

1. 操作系統級

CPU
內存
磁盤I/O帶寬
網絡I/O帶寬

2. 程序應用級

2.1.2 系統性能評估標準

其中：

%user：表示CPU處在用戶模式下的時間百分比。
%sys：表示CPU處在系統模式下的時間百分比。
%iowait：表示CPU等待輸入輸出完成時間的百分比。
swap in：即si，表示虛擬內存的頁導入，即從SWAP DISK交換到RAM
swap out：即so，表示虛擬內存的頁導出，即從RAM交換到SWAP DISK

2.1.3 系統性能分析工具

1.常用系統命令

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

2.常用組合方式

vmstat、sar、iostat檢測是否是CPU瓶頸
free、vmstat檢測是否是內存瓶頸
iostat檢測是否是磁盤I/O瓶頸
netstat檢測是否是網絡帶寬瓶頸

2.1.4 Linux性能評估與優化

系統整體性能評估（uptime命令）
uptime

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

註意：

• load average三值大小一般不能大於系統CPU的個數。

  系統有8個CPU,如load average三值長期大於8，說明CPU很繁忙，負載很高，可能會影響系統性能。

• 但偶爾大於8，一般不會影響系統性能。

• 如load average輸出值小於CPU個數，則表示CPU有空閑時間片，比如本例中的輸出，CPU是非常空閑的

2.2.1 CPU性能評估

1.利用vmstat命令監控系統CPU

顯示系統各種資源之間相關性能簡要信息，主要看CPU負載情況。

下面是vmstat命令在某個系統的輸出結果：

[root@node1 ~]#vmstat 2 3

procs
 ———–memory———- —swap– —–io—- –system– —–cpu——

r  b swpd freebuff  cache si so bi bo incs us sy idwa 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
Procs

r--運行和等待cpu時間片的進程數，這個值如果長期大於系統CPU的個數，說明CPU不足，需要增加CPU

b--在等待資源的進程數，比如正在等待I/O、或者內存交換等。

CPU

us

用戶進程消耗的CPU 時間百分比。
us的值比較高時，說明用戶進程消耗的cpu時間多，但是如果長期大於50%，就需要考慮優化程序或算法。

sy

內核進程消耗的CPU時間百分比。Sy的值較高時，說明內核消耗的CPU資源很多。

根據經驗，us+sy的參考值為80%，如果us+sy大於 80%說明可能存在CPU資源不足。

2.利用sar命令監控系統CPU

sar對系統每方面進行單獨統計，但會增加系統開銷，不過開銷可以評估，對系統的統計結果不會有很大影響。

下面是sar命令對某個系統的CPU統計輸出：

[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

輸出解釋如下：

%user列顯示了用戶進程消耗的CPU 時間百分比。
%nice列顯示了運行正常進程所消耗的CPU 時間百分比。
%system列顯示了系統進程消耗的CPU時間百分比。
%iowait列顯示了IO等待所占用的CPU時間百分比
%steal列顯示了在內存相對緊張的環境下pagein強制對不同的頁面進行的steal操作 。
%idle列顯示了CPU處在空閑狀態的時間百分比。
問題

你是否遇到過系統CPU整體利用率不高，而應用緩慢的現象？

在一個多CPU的系統中，如果程序使用了單線程，會出現這麽一個現象，CPU的整體使用率不高，但是系統應用卻響應緩慢，這可能是由於程序使用單線程的原因，單線程只使用一個CPU，導致這個CPU占用率為100%，無法處理其它請求，而其它的CPU卻閑置，這就導致了整體CPU使用率不高，而應用緩慢現象的發生。

2.3.1 內存性能評估

1.利用free指令監控內存

free是監控Linux內存使用狀況最常用的指令，看下面的一個輸出：

[root@webserver ~]# free -m

total
 used freeshared
 buffers cached

Mem:
 8111 7185 926 0 243 6299

 -/+
 buffers/cache:
 643 7468

Swap:
 8189 0 8189

經驗公式：

應用程序可用內存/系統物理內存>70%，表示系統內存資源非常充足，不影響系統性能;
應用程序可用內存/系統物理內存<20%，表示系統內存資源緊缺，需要增加系統內存;
20%<應用程序可用內存/系統物理內存<70%，表示系統內存資源基本能滿足應用需求，暫時不影響系統性能

2.利用vmstat命令監控內存

[root@node1
 ~]#
 vmstat 2 3

procs
 ———–memory———- —swap– —–io—- –system– —–cpu——

r b swpd freebuff cache si so bi bo incs us sy idwa 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

memory

swpd--切換到內存交換區的內存數量（k為單位)。如swpd值偶爾非0，不影響系統性能
free--當前空閑的物理內存數量（k為單位）
buff--buffers cache的內存數量，一般對塊設備的讀寫才需要緩沖
cache--page cached的內存數量

一般作為文件系統cached，頻繁訪問的文件都會被cached，如cache值較大，說明cached的文件數較多，如果此時IO中bi比較小，說明文件系統效率比較好。

swap

si--由磁盤調入內存，也就是內存進入內存交換區的數量。
so--由內存調入磁盤，也就是內存交換區進入內存的數量。

si、so的值長期不為0，表示系統內存不足。需增加系統內存。

2.4.1磁盤I/O性能評估

1.磁盤存儲基礎

頻繁訪問的文件或數據盡可能用內存讀寫代替直接磁盤I/O，效率高千倍。

將經常進行讀寫的文件與長期不變的文件獨立出來，分別放置到不同的磁盤設備上。

對於寫操作頻繁的數據，可以考慮使用裸設備代替文件系統。

裸設備優點：

數據可直接讀寫，不需經過操作系統級緩存，節省內存資源，避免內存資源爭用;
避免文件系統級維護開銷，如文件系統需維護超級塊、I-node等;
避免了操作系統cache預讀功能，減少了I/O請求

使用裸設備的缺點是：

數據管理、空間管理不靈活，需要很專業的人來操作。

2.利用iostat評估磁盤性能

[root@webserver ~]# iostat -d 2 3

Linux
 2.6.9-42.ELsmp (webserver) 12/01/2008_i686_
 (8 CPU)

 

Device:
 tps Blk_read/sBlk_wrtn/sBlk_read
 Blk_wrtn

sda 1.87 2.58 114.12 6479462 286537372

 

Device:
 tps Blk_read/sBlk_wrtn/sBlk_read
 Blk_wrtn

sda
 0.00 0.00 0.00 0 0
 

Device:
 tps Blk_read/sBlk_wrtn/sBlk_read
 Blk_wrtn

sda
 1.00 0.00 12.00 0 24

解釋如下：

Blk_read/s--每秒讀取數據塊數
Blk_wrtn/s--每秒寫入數據塊數
Blk_read--讀取的所有塊數
Blk_wrtn--寫入的所有塊數

可通過Blk_read/s和Blk_wrtn/s值對磁盤的讀寫性能有一個基本的了解.
如Blk_wrtn/s值很大，表示磁盤寫操作頻繁，考慮優化磁盤或程序，
如Blk_read/s值很大，表示磁盤直接讀操作很多，可將讀取的數據放入內存

規則遵循：

長期的、超大的數據讀寫，肯定是不正常的，這種情況一定會影響系統性能。

3.利用sar評估磁盤性能

通過“sar –d”組合，可以對系統的磁盤IO做一個基本的統計，請看下面的一個輸出：

[root@webserver ~]# sar -d 2 3

Linux
 2.6.9-42.ELsmp (webserver) 11/30/2008_i686_
 (8 CPU)

11:09:33
 PM DEV tps rd_sec/swr_sec/savgrq-sz
 avgqu-sz await svctm %util

11:09:35
 PM dev8-0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

11:09:35
 PM DEV tps rd_sec/swr_sec/savgrq-sz
 avgqu-sz await svctm %util

11:09:37
 PM dev8-0 1.00 0.00 12.00 12.00 0.00 0.00 0.00 0.00

11:09:37
 PM DEV tps rd_sec/swr_sec/savgrq-sz
 avgqu-sz await svctm %util

11:09:39
 PM dev8-0 1.99 0.00 47.76 24.00 0.00 0.50 0.25 0.05

Average:
 DEV tps rd_sec/swr_sec/savgrq-sz
 avgqu-sz await svctm %util

Average:
 dev8-0 1.00 0.00 19.97 20.00 0.00 0.33 0.17 0.02

參數含義：

await--平均每次設備I/O操作等待時間（毫秒）
svctm--平均每次設備I/O操作的服務時間（毫秒）
%util--一秒中有百分之幾的時間用於I/O操作

對磁盤IO性能評判標準：

正常svctm應小於await值，而svctm和磁盤性能有關，CPU、內存負荷也會對svctm值造成影響，過多的請求也會間接的導致svctm值的增加。

await值取決svctm和I/O隊列長度以及I/O請求模式，
如果svctm的值與await很接近，表示幾乎沒有I/O等待，磁盤性能很好，
如果await的值遠高於svctm的值，則表示I/O隊列等待太長，系統上運行的應用程序將變慢，
此時可以通過更換更快的硬盤來解決問題。

%util--衡量磁盤I/O重要指標，

如%util接近100%，表示磁盤產生的I/O請求太多，I/O系統已經滿負荷工作，該磁盤可能存在瓶頸。

可優化程序或者 通過更換 更高、更快的磁盤。

2.5.1. 網絡性能評估

（1）通過ping命令檢測網絡的連通性
（2）通過netstat –i組合檢測網絡接口狀況
（3）通過netstat –r組合檢測系統的路由表信息
（4）通過sar –n組合顯示系統的網絡運行狀態

三 Linux服務器性能調優

1.為磁盤I/O調整Linux內核電梯算法

選擇文件系統後，該算法可以平衡低延遲需求，收集足夠數據，有效組織對磁盤讀寫請求。

2.禁用不必要的守護進程，節省內存和CPU資源

許多守護進程或服務通常非必需，消耗寶貴內存和CPU時間。將服務器置於險地。
禁用可加快啟動時間，釋放內存。

減少CPU要處理的進程數

一些應被禁用的Linux守護進程，默認自動運行：

序號 守護進程 描述
1 Apmd 高級電源管理守護進程
2 Nfslock 用於NFS文件鎖定
3 Isdn ISDN Moderm支持
4 Autofs 在後臺自動掛載文件系統(如自動掛載CD-ROM)
5 Sendmail 郵件傳輸代理
6 Xfs X Window的字體服務器

3.關掉GUI

4、清理不需要的模塊或功能

服務器軟件包中太多被啟動的功能或模塊實際上是不需要的(如Apache中的許多功能模塊)，禁用掉有助於提高系統內存可用量，騰出資源給那些真正需要的軟件，讓它們運行得更快。

5、禁用控制面板

在Linux中，有許多流行的控制面板，如Cpanel，Plesk，Webmin和phpMyAdmin等，禁用釋放出大約120MB內存，內存使用量大約下降30-40%。

6、改善Linux Exim服務器性能

使用DNS緩存守護進程，可降低解析DNS記錄需要的帶寬和CPU時間，DNS緩存通過消除每次都從根節點開始查找DNS記錄的需求，從而改善網絡性能。

Djbdns是一個非常強大的DNS服務器，它具有DNS緩存功能，Djbdns比BIND DNS服務器更安全，性能更好，可以直接通過http://cr.yp.to/下載，或通過Red Hat提供的軟件包獲得。

7、使用AES256增強gpg文件加密安全

為提高備份文件或敏感信息安全，許多Linux系統管理員都使用gpg進行加密，在使用gpg時，最好指定gpg使用AES256加密算法，AES256使用256位密鑰，它是一個開放的加密算法，美國國家安全局(NSA)使用它保護絕密信息。

8、遠程備份服務安全

安全是選擇遠程備份服務最重要的因素，大多數系統管理員都害怕兩件事：(黑客)可以刪除備份文件，不能從備份恢復系統。

為了保證備份文件100%的安全，備份服務公司提供遠程備份服務器，使用scp腳本或RSYNC通過SSH傳輸數據，這樣，沒有人可以直接進入和訪問遠程系統，因此，也沒有人可以從備份服務刪除數據。在選擇遠程備份服務提供商時，最好從多個方面了解其服務強壯性，如果可以，可以親自測試一下。

9、更新默認內核參數設置

為了順利和成功運行企業應用程序，如數據庫服務器，可能需要更新一些默認的內核參數設置，例如，2.4.x系列內核消息隊列參數msgmni有一個默認值(例如，共享內存，或shmmax在Red Hat系統上默認只有33554432字節)，它只允許有限的數據庫並發連接，下面為數據庫服務器更好地運行提供了一些建議值(來自IBM DB2支持網站)：

kernel.shmmax=268435456 (32位)
kernel.shmmax=1073741824 (64位)
kernel.msgmni=1024
fs.file-max=8192
kernel.sem=”250 32000 32 1024″

10、優化TCP

優化TCP協議有助於提高網絡吞吐量，跨廣域網的通信使用的帶寬越大，延遲時間越長時，建議使用越大的TCP Linux大小，以提高數據傳輸速率，TCP Linux大小決定了發送主機在沒有收到數據傳輸確認時，可以向接收主機發送多少數據。

11、選擇正確的文件系統

使用ext4文件系統取代ext3

● Ext4是ext3文件系統的增強版，擴展了存儲限制

●具有日誌功能，保證高水平的數據完整性(在非正常關閉事件中)

●非正常關閉和重啟時，它不需要檢查磁盤(這是一個非常耗時的動作)

●更快的寫入速度，ext4日誌優化了硬盤磁頭動作

12、使用noatime文件系統掛載選項

在文件系統啟動配置文件fstab中使用noatime選項，如果使用了外部存儲，這個掛載選項可以有效改善性能。

13、調整Linux文件描述符限制

Linux限制了任何進程可以打開的文件描述符數量，默認限制是每進程1024，這些限制可能會阻礙基準測試客戶端(如httperf和apachebench)和Web服務器本身獲得最佳性能，Apache每個連接使用一個進程，因此不會受到影響，但單進程Web服務器，如Zeus是每連接使用一個文件描述符，因此很容易受默認限制的影響。

打開文件限制是一個可以用ulimit命令調整的限制，ulimit -aS命令顯示當前的限制，ulimit -aH命令顯示硬限制(在未調整/proc中的內核參數前，你不能增加限制)。

Linux第三方應用程序性能技巧

對於運行在Linux上的第三方應用程序，一樣有許多性能優化技巧，這些技巧可以幫助你提高Linux服務器的性能，降低運行成本。

14、正確配置MySQL

為了給MySQL分配更多的內存，可設置MySQL緩存大小，要是MySQL服務器實例使用了更多內存，就減少緩存大小，如果MySQL在請求增多時停滯不動，就增加MySQL緩存。

15、正確配置Apache

檢查Apache使用了多少內存，再調整StartServers和MinSpareServers參數，以釋放更多的內存，將有助於你節省30-40%的內存。

16、分析Linux服務器性能

提高系統效率最好的辦法是找出導致整體速度下降的瓶頸並解決掉，下面是找出系統關鍵瓶頸的一些基本技巧：

● 當大型應用程序，如OpenOffice和Firefox同時運行時，計算機可能會開始變慢，內存不足的出現幾率更高。

● 如果啟動時真的很慢，可能是應用程序初次啟動需要較長的加載時間，一旦啟動好後運行就正常了，否則很可能是硬盤太慢了。

●CPU負載持續很高，內存也夠用，但CPU利用率很低，可以使用CPU負載分析工具監控負載時間。

17、學習5個Linux性能命令

使用幾個命令就可以管理Linux系統的性能了，下面列出了5個最常用的Linux性能命令，包括
top、vmstat、iostat、free和sar，它們有助於系統管理員快速解決性能問題。

(1)top

當前內核服務的任務，還顯示許多主機狀態的統計數據，默認情況下，它每隔5秒自動更新一次。
如：當前正常運行時間，系統負載，進程數量和內存使用率，

此外，這個命令也顯示了那些使用最多CPU時間的進程(包括每個進程的各種信息，如運行用戶，執行的命令等)。

(2)vmstat

Vmstat命令提供當前CPU、IO、進程和內存使用率的快照，它和top命令類似，自動更新數據，如：

$ vmstat 10

(3)iostat

Iostat提供三個報告：CPU利用率、設備利用率和網絡文件系統利用率，使用-c，-d和-h參數可以分別獨立顯示這三個報告。

(4)free

顯示主內存和交換空間內存統計數據，指定-t參數顯示總內存，指定-b參數按字節為單位，使用-m則以兆為單位，默認情況下千字節為單位。

Free命令也可以使用-s參數加一個延遲時間(單位：秒)連續運行，如：

$ free -s 5

(5)sar

收集，查看和記錄性能數據，這個命令比前面幾個命令歷史更悠久，它可以收集和顯示較長周期的數據。

其它

下面是一些歸類為其它的性能技巧：

18、將日誌文件轉移到內存中

當一臺機器處於運行中時，最好是將系統日誌放在內存中，當系統關閉時再將其復制到硬盤，當你運行一臺開啟了syslog功能的筆記本電腦或移動設備時，ramlog可以幫助你提高系統電池或移動設備閃存驅動器的壽命，使用ramlog的一個好處是，不用再擔心某個守護進程每隔30秒向syslog發送一條消息，放在以前，硬盤必須隨時保持運轉，這樣對硬盤和電池都不好。

19、先打包，後寫入

在內存中劃分出固定大小的空間保存日誌文件，這意味著筆記本電腦硬盤不用一直保持運轉，只有當某個守護進程需要寫入日誌時才運轉，註意ramlog使用的內存空間大小是固定的，否則系統內存會很快被用光，如果筆記本使用固態硬盤，可以分配50-80MB內存給ramlog使用，ramlog可以減少許多寫入周期，極大地提高固態硬盤的使用壽命。

20、一般調優技巧

盡可能使用靜態內容替代動態內容，如果你在生成天氣預告，或其它每隔1小時就必須更新的數據，最好是寫一個程序，每隔1小時生成一個靜態的文件，而不是讓用戶運行一個CGI動態地生成報告。

為動態應用程序選擇最快最合適的API，CGI可能最容易編程，但它會為每個請求產生一個進程，通常，這是一個成本很高，且不必要的過程，FastCGI是更好的選擇，和Apache的mod_perl一樣，都可以極大地提高應用程序的性能。

Linux服務器性能查看分析調優