性能调优
CPU
平均负载
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定义
- 单位时间内，系统中处于可运行状态和不可中断状态的平均进程数。即单位时间的活跃进程数
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可运行状态的进程
- 正在使用cpu或者正在等待cpu的进程，即ps aux命令下STAT处于R状态的进程
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不可中断状态的进程
- 处于内核态关键流程中的进程，且不可被打断，如等待硬件设备IO响应，ps命令D状态的进程
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判断指标
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理想状态
- 每个cpu上都有一个活跃进程，即平均负载数等于cpu数
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过载经验值
- 一般来说,当平均负载高于cpu数量70%的时候,就应该引起重视了. 一旦负载过高,就可能导致响应变慢,进而影响服务的正常功能
CPU使用率
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- top, pidstat, grep ^cpu /proc/stat
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定义
- 除了空闲时间外的其他时间占总 CPU 时间的百分比
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字段
- us (user) - 用户态cpu时间. 注意它不包括下面的nice时间, 但包括了guest时间
- ni (nice) - 低优先级用户cpu时间.也就是进程的nice值被调到了1-19之间时的cpu时间
- sy (system) - 内核态cpu时间
- id (idle) - 空闲时间. 注意, 它不包括等待I/O时间
- wa (iowait) - 等待I/O的cpu时间
- hi (irq) - 处理硬中断的cpu时间
- si (softirq) - 处理软中断的cpu时间
- st (steal) - 当系统运行在虚拟机中的时候, 被其他虚拟机占用的cpu时间
- guest - 通过虚拟化运行其他操作系统的时间, 也就是运行虚拟机的时间
- gnice (guest nice) - 低优先级运行虚拟机的时间
优化
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CPU绑定
- 把进程绑定在一个或多个CPU上,可提高CPU缓存命中率,减少跨CPU调度带来的上下文切换问题
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调整优先级
- 适当降低非核心应用的优先级, 确保核心应用得到优先处理
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为进程设置资源限制
- 设置进程的CPU使用上限, 可防止由于进程自身的问题耗尽系统资源
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中断负载均衡
- 无论是软中断还是硬中断, 都会耗费大量的CPU资源,开启irqbalance服务或配置smp_affinity, 可把中断处理过程均衡到多个CPU上
内存
优化
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最好禁止 Swap
- 如果必须开启 Swap，降低 swappiness 的值，减少内存回收时 Swap 的使用倾向
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减少内存的动态分配
- 比如，可以使用内存池、大页（HugePage）等。(开发)
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尽量使用缓存和缓冲区来访问数据
- 如可以使用堆栈明确声明内存空间来存储需要缓存的数据(开发)；或者用 Redis 这类的外部缓存组件优化数据的访问
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限制内存资源
- 使用 cgroups 等方式限制进程的内存使用情况，确保系统内存不会被异常进程耗尽
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设置oom_score
- 通过 /proc/pid/oom_adj调整核心应用的 oom_score。这样，可以保证即使内存紧张，核心应用也不会被 OOM 杀死
磁盘
优化
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应用程序优化
- 在应用程序内部构建自己的缓存，或者用 Redis 这类外部缓存系统
- 在需要同步写的场景中，尽量将写请求合并，而不是让每个请求都同步写入磁盘，即可以用 fsync() 取代 O_SYNC
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文件系统优化
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磁盘优化
- 换用性能更好的磁盘，比如用 SSD 替代 HDD
- 使用 RAID ，把多块磁盘组合成一个逻辑磁盘，构成冗余独立磁盘阵列
- 对应用程序的数据，进行磁盘级别的隔离
网络
指标
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协议栈统计信息
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网络吞吐量和 PPS
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连通性和延时
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网络连接数
压测
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ab测试
- Apache 自带的 HTTP 压测工具，主要测试 HTTP 服务的每秒请求数、请求延迟、吞吐量以及请求延迟的分布情况等
- ab -c 500 -n 5000 http://192.168.10.11/ #-c 并发请求数 -n 总请求数
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wrk测试
- HTTP 性能测试工具，内置了 LuaJIT，方便你根据实际需求，生成所需的请求负载，或者自定义响应的处理方法
优化
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应用程序
- 使用长连接取代短连接，可以显著降低 TCP 建立连接的成本。在每秒请求次数较多时，这样做的效果非常明显
- 使用内存等方式，来缓存不常变化的数据，可以降低网络 I/O 次数，同时加快应用程序的响应速度
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套接字 -
传输层
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TCP优化
- 增大处于 TIME_WAIT 状态的连接数量 net.ipv4.tcp_max_tw_buckets ，并增大连接跟踪表的大小 net.netfilter.nf_conntrack_max
- 减小 net.ipv4.tcp_fin_timeout 和 net.netfilter.nf_conntrack_tcp_timeout_time_wait ，让系统尽快释放它们所占用的资源
- 开启端口复用 net.ipv4.tcp_tw_reuse。这样，被 TIME_WAIT 状态占用的端口，还能用到新建的连接中
- 增大本地端口的范围 net.ipv4.ip_local_port_range 。这样就可以支持更多连接，提高整体的并发能力
- 增加最大文件描述符的数量
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UDP优化
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链路层
nginx调优
Nginx运行工作进程数量(worker_processes)
- 一般设置CPU的核心或者auto, 最多8个,8个以上性能提升不会再提升了，而且稳定性变得更低
- worker_processes 4;
Nginx运行CPU亲和力(worker_cpu_affinity)
- 2核CPU: worker_cpu_affinity 01 10;
- 4核CPU: worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;
Nginx最大打开文件数(worker_rlimit_nofile)
- worker_rlimit_nofile 65535;
连接超时时间
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keepalive_timeout 60;
- 客户端连接保持会话超时时间，超过这个时间，服务器断开这个链接
gzip 调优
- 使用gzip压缩功能，可能为我们节约带宽，加快传输速度，有更好的体验，也为我们节约成本
- Nginx启用压缩功能需要你来ngx_http_gzip_module模块，apache使用的是mod_deflate
expires 缓存调优
- 针对于图片，css，js等元素更改机会比较少的情况下使用，特别是图片，占用带宽大
防盗链
内核参数优化(TCP)
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net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000
- 操作系统允许TIME_WAIT套接字数量的最大值，如果超过这个数字，TIME_WAIT套接字将立刻被清除并打印警告信息。该参数默认为180000，过多的TIME_WAIT套接字会使Web服务器变慢。注：主动关闭连接的服务端会产生TIME_WAIT状态的连接
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net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000
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net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
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net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
- 开启重用。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接。这对于服务器来说很有意义，因为服务器上总会有大量TIME-WAIT状态的连接
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net.ipv4.tcp_syncookies = 1
- 开启SYN Cookies，当出现SYN等待队列溢出时，启用cookies来处理
MySQL调优
代码优化
定位慢SQL，并优化
合理使用索引
分表
集群
缓存
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