Linux性能
性能问题分析
Linux性能问题分析的一般思路如下：
- 系统资源瓶颈 对系统资源瓶颈，可以使用USE（Utilization、Saturation、Errors）方法，及使用率、饱和度、错误数三方面入手，分别考察CPU、内存、磁盘、网络等硬资源瓶颈以及文件描述符数、连接数、连接跟踪数等软资源瓶颈。
- 应用程序瓶颈
应用程序瓶颈可以从占用资源瓶颈、依赖服务瓶颈和应用自身瓶颈三个角度分别分析。
- 占用资源瓶颈方法和系统资源瓶颈是一样的，只是针对单个进程而言。
- 依赖服务瓶颈可以使用全链路跟踪技术进行排查。
- 应用程序自身瓶颈可以通过strace、perf等工具以及火焰图进行定位和分析，当然还可以通过查看日志进行分析。
性能优化
对应的性能优化也分为系统层面和应用层面。
系统优化
- CPU优化
- 进程绑定到特定CPU，充分利用CPU缓存的本地性，减少进程间的相互影响。
- 为中断处理程序开启多CPU负载均衡，以便在大量中断发生时，可以充分利用多CPU的优势分摊负载。
- 使用Cgroup方法限制CPU使用率，减少进程间的相互影响。
- 内存优化
- 除非有必要，swap应该禁止掉。
- 可以使用大页、内存池等方法减少内存动态分配，减少缺页异常。
- 磁盘和文件系统I/O
- 使用SSD替代HDD
- 针对磁盘和应用程序I/O模式的特征，选择合适的I/O调度算法，比如SSD和虚拟机中的磁盘可以采用noop调度算法，而数据库应用通常采用deadline算法。
- 优化文件系统和磁盘的缓存、缓冲区。
- 网络优化
- 增大套接字缓冲区、连接跟踪表、最大半连接数、最大文件描述符数、本地端口范围等内核资源配额。
- 减少TIMEOUT超时时间、SYN+ACK重传数、keepalive探测时间等异常处理参数。
- 可以端口复用、反向地址校验，并调整MTU大小等降低内核负担。
- 使用DPDK、XDP等技术