Linux服务器性能的因素

1. 操作系统级

Ø CPU

Ø 内存

Ø 磁盘I/O带宽

Ø 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

CPU user% + sys%< 70% 性能好 user% + sys%= 85% 性能差 user% + sys% >=90%性能糟糕

内存 Swap In(si)=0 性能好

Swap Out(so)=0 性能好 Per CPU with 10 page/s性能差 More Swap In & Swap Out性能糟糕

磁盘 iowait % < 性能好 20% iowait % =35% 性能差 iowait % >= 50%性能糟糕

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si,表示虚拟内存的页导入,即从SWAP DISK交换到RAM

swap 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)

[root@web1 ~]# uptime

16:38:00 up 118 days, 3:01, 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,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:

[root@node1 ~]# vmstat 2 3

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 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

l Procs

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的个数,说明CPU不足,需要增加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。

l Cpu

us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CPU

sar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命令对某个系统的CPU统计输出:

[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

对上面每项的输出解释如下:

l %user列显示了用户进程消耗的CPU 时间百分比。

l %nice列显示了运行正常进程所消耗的CPU 时间百分比。

l %system列显示了系统进程消耗的CPU时间百分比。

l %iowait列显示了IO等待所占用的CPU时间百分比

l %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 。

l %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:

[root@webserver ~]# free -m

total used free shared buffers cached

Mem: 8111 7185 926 0 243 6299

-/+ buffers/cache: 643 7468

Swap: 8189 0 8189

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show parameters target
NAME TYPE VALUE
———— ——————— —————— ———————- archive_lag_target integer 0
db_flashback_retention_target integer 1860
fast_start_io_target integer 0
fast_start_mttr_target integer 0
memory_max_target big integer 1400M
memory_target big integer 1400M
pga_aggregate_target big integer 0
sga_target big integer 0

注意:如果初始化参数 LOCK_SGA = true ,则 AMM 是不可用的。

自动共享内存管理

自动共享内存管理是oracle10g引进的,如果要使用自动共享内存管理,只需设置MEMORY_TARGET=0,然后显式指定SGA_TARGET即可。

示例如下:

SQL> alter system set memory_target=0 scope=both;
System altered.
SQL> alter system set sga_target=1024m scope=both;
System altered.
SQL>

手工共享内存管理

Oracle9i以及以前版本,只能手工设置共享内存管理,如果要使用手动共享内存管理,首先需要设置SGA_TARGET 与 MEMORY_TARGET为0。

SGA包含主要参数有:

share_pool_size:共享池大小,建议300-500M之间。

Log_buffer:日志缓冲区大小,建议1-3M之间。

Large_pool_size:大缓冲池大小,非MTS系统,建议在20-30M之间。

Java_pool_size:java池大小,没有java应用时,建议10-20M之间。

db_cache_size:数据缓冲区大小,根据可使用内存大小,尽可能大。

自动PAG管理

Oracle9i版本引入了自动PGA管理,如果使用的是AMM管理方式,则无需担心PGA的配置,但是如果对对AMM管理不放心的话,可以设置自动PGA管理,设置

WORKAREA_SIZE_POLICY = AUTO

然后指定PGA_AGGREGATE_TARGET大小即可。,

手工PAG管理

如果要做到精确的控制PGA,还可以设置手动管理PGA,设置

WORKAREA_SIZE_POLICY = manual

然后分别指定PGA相关参数即可:

PGA相关参数有:

SORT_AREA_SIZE

SORT_AREA_RETAINED_SIZE,

3.Oracle下磁盘存储性能优化

① 选择文件系统存取数据

文件系统的选择

单一文件系统(ext2、ext3、xfs等)

集群文件系统(gfs、ocfs2)

文件系统存储优缺点:

优点:管理维护方便。

缺点:数据读写要经过操作系统级的缓存,效率不是很高。

② ASM(Automatic Storage Management)

ASM优点:

数据可直接读写,无需经过操作系统存取效率很高,读写效率与直接的原始设备基本相同。

Oracle提供了专门的管理和维护工具

关于作者

高俊峰,网名:南非蚂蚁

IXPUB “存储设备与容灾技术”及“ Linux与开源世界”版主。

喜欢oracle和 Unix/Linux技术,平时主要活动在ITPUB.net﹑IXPUB.net﹑ChinaUnix.net等大型技术社区,一直致力与oracle数据库﹑Unix/Linux操作系统管理﹑优化领域,现在主要从事oracle数据库管理和项目规划设计工作,擅长oracle数据库的备份恢复,性能调优,对Unix/Linux集群应用也有一定的研究。

通过如下方式可以联系

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