Linux 系统性能调优与核心配置-EW帮帮网

Linux 系统性能调优与核心配置指南

一、Linux 服务器性能因素监控

影响 Linux 服务器性能的核心因素包括 CPU、内存、磁盘、网络，通过以下工具可全面监控其状态：

1. CPU 性能监控

CPU 是系统运算核心，需关注负载、使用率及进程调度情况：

命令	功能	关键指标
cat /proc/cpuinfo	查看 CPU 硬件信息（核心数、频率等）	processor（核心数）、cpu MHz（频率）
lscpu	以格式化方式展示 CPU 信息	CPU(s)（总核心数）、Thread(s) per core（超线程数）
uptime	查看系统负载（1/5/15 分钟平均值）	负载值 ≤ CPU 核心数为正常，超过则表示过载
vmstat	实时监控系统整体性能（含 CPU）	- r：等待运行的进程数（过高表示 CPU 繁忙） - us：用户进程占用 CPU 百分比 - sy：内核进程占用 CPU 百分比 - id：CPU 空闲百分比 - wa：IO 等待占用 CPU 百分比（过高表示磁盘瓶颈）

2. 内存（Memory）性能监控

内存性能直接影响系统运行效率，需关注使用率、缓存及交换分区：

命令	功能	关键指标
top	实时查看进程内存占用（动态刷新）	%MEM（进程内存占比）、RES（实际使用物理内存）
free -m	以 MB 为单位显示内存使用情况	- total：总内存 - used：已使用内存 - free：空闲内存 - buff/cache：缓冲与缓存（可释放的临时数据） - swap：交换分区使用情况（过高表示内存不足）
vmstat（内存部分）	监控内存与交换分区活动	- swpd：虚拟内存使用量 - si：从磁盘交换到内存的页数（频繁非零表示内存不足） - so：从内存交换到磁盘的页数

3. 磁盘（Disk）性能监控

磁盘 I/O 是常见性能瓶颈，需关注读写速度与请求队列：

命令

功能

关键指标

iostat -d（需安装 sysstat 包）

监控磁盘 I/O 性能

- tps：每秒 I/O 请求数

- kB_read/s：每秒读取数据量

- kB_wrtn/s：每秒写入数据量

- kB_read/kB_wrtn：累计读写总量

vmstat（IO 部分）

监控块设备 I/O 活动

- bi：写入块设备的块数

- bo：从块设备读取的块数（数值过大表示磁盘繁忙）

4. 网络（Network）性能监控

网络性能影响服务响应速度，需关注连接状态与吞吐量：

命令	功能	关键指标
ping 目标IP	测试网络连通性与延迟	time（响应时间，越小越好）
ss -tnl	查看 TCP 监听端口（不含进程）	确认服务端口是否正常开放
netstat -tulnp（需安装 net-tools 包）	查看网络连接及关联进程	- Local Address（本地监听地址） - PID/Program name（占用端口的进程）

二、系统性能调优（tuned 工具）

tuned 是 Linux 系统自带的性能调优工具，支持静态与动态调优，通过预设配置文件适配不同场景：

1. tuned 核心特性

静态调优：服务启动时应用固定配置（如 CPU 频率、内存策略）。

动态调优：实时监控系统活动，自动调整配置（如负载高时提升 CPU 性能，空闲时节能）。

2. 常用调优配置文件及适用场景

配置文件	适用场景	核心优化方向
balanced	通用服务器（默认）	平衡性能与节能
desktop	桌面系统	加快交互式应用响应（如浏览器、办公软件）
throughput-performance	高负载服务器（如数据库、Web 服务）	最大化系统吞吐量（优先 CPU 与内存性能）
latency-performance	低延迟需求场景（如金融交易、实时通信）	降低响应延迟（牺牲部分吞吐量）
network-latency	网络低延迟需求（如游戏服务器）	优化网络栈，降低数据包处理延迟
network-throughput	高网络吞吐量需求（如文件服务器）	提升网络带宽利用率
powersave	笔记本、边缘设备	最大化节能（降低 CPU 频率、关闭闲置硬件）
virtual-guest	虚拟机（如 KVM 客户机）	适配虚拟化环境，提升资源利用率
virtual-host	虚拟化主机（如 KVM 宿主机）	优化对虚拟机的资源分配

3. tuned 操作命令

命令	功能
tuned-adm list	列出所有可用调优配置文件
tuned-adm recommend	自动推荐适合当前系统的配置文件
tuned-adm profile <配置文件>	切换到指定配置文件（如 tuned-adm profile throughput-performance）
tuned-adm active	查看当前激活的配置文件
tuned-adm off	关闭 tuned 调优服务

三、进程优先级管理（nice 级别）

Linux 通过 nice 级别调整进程优先级，确保重要进程优先获取 CPU 资源：

1. nice 级别核心概念

范围：-20（最高优先级）~ 19（最低优先级），默认值为 0。

规则：nice 值越高，优先级越低（进程越容易让出 CPU）；值越低，优先级越高。

权限：普通用户仅能提高自身进程的 nice 值（降低优先级）；root 用户可任意调整所有进程。

2. 进程优先级操作命令

命令	功能
ps axo pid,comm,nice	列出所有进程的 PID、名称及 nice 值（按默认排序）
ps axo pid,comm,nice --sort=nice	按 nice 值升序排列（从高优先级到低优先级）
nice -n <值> <命令>	以指定 nice 值启动进程（如 nice -n 5 ./script.sh）
renice <值> -p <PID>	调整已有进程的 nice 值（如 renice -5 -p 1234，需 root 权限）

3. 示例：验证进程优先级

启动一个高负载进程并后台运行：

sha1sum /dev/zero & # 生成大量计算任务

2.查看进程 PID 与默认 nice 值：

pgrep -l sha1sum # 输出格式：PID sha1sum

ps -o pid,comm,nice <PID> # 查看指定进程的 nice 值（默认 0）

3.调整优先级（需 root 权限）：

renice -10 -p <PID> # 提高优先级（降低 nice 值）

四、Linux 内核模块管理

内核模块是动态加载到内核的代码片段（如驱动、文件系统支持），可按需加载 / 卸载以优化资源：

1. 内核模块操作命令

命令	功能	示例
lsmod	列出当前加载的内核模块	`lsmod
modinfo <模块名>	查看模块详细信息（版本、依赖、参数）	modinfo xfs
modprobe <模块名>	加载模块（自动解决依赖）	modprobe ext4（加载 ext4 文件系统模块）
modprobe -r <模块名>	卸载模块（需无进程使用）	modprobe -r ext4
uname -r	查看当前内核版本	如 3.10.0-957.el7.x86_64
ls /lib/modules/或(uname -r)	查看当前内核的模块文件目录

2. 内核版本解析（以 3.10.0-957.el7.x86_64 为例）

主版本号（3）：重大功能变更标识。

次版本号（10）：偶数表示稳定版，奇数表示开发版。

修订版本号（0-957）：bug 修复与小改进。

五、网络核心配置（复习）

1. 开启 IP 转发（实现网关功能）

IP 转发允许服务器转发不同网段的数据包（如作为路由器或防火墙）：

编辑配置文件：

vim /etc/sysctl.conf

2.添加以下内容：

net.ipv4.ip_forward = 1 # 1 表示开启，0 表示关闭

3.生效配置：

sysctl -p /etc/sysctl.conf

2. 禁止 ICMP ping 响应（增强安全性）

禁止服务器响应 ping 请求，减少网络探测：

编辑配置文件：

vim /etc/sysctl.conf