性能测试分析工具

一、分析工具

1、CPU性能分析工具：
vmstat
ps
sar
time
strace
pstree
top

2、Memory性能分析工具：
vmstat
strace
top
ipcs
ipcrm
cat /proc/meminfo
cat /proc/slabinfo
cat /proc//maps

3、I/O性能分析工具：
vmstat
ipstat
repquota
quotacheck

4、Network性能分析工具：
ifconfig
ethereal
tethereal
iptraf
iwconfig
nfsstat
mrtg
ntop
netstat
cat /proc/sys/net

二、Linux 性能调优工具

当通过上述工具及命令，我们发现了应用的性能瓶颈以后，我们可以通过以下工具或者命令来进行性能的调整

1、CPU性能调优工具：
nice / renic
sysctl
2、Memory性能调优工具：
swapon
ulimit
sysctl
3、I/O性能调优工具：
edquota
quoton
sysctl
boot line:elevator=
4、Network性能调优工具：
ifconfig
iwconfig
sysctl

三、性能调整

1、CPU性能调整

当一个系统的CPU空闲时间或者等待时间小于5%时，我们就可以认为系统的CPU资源耗尽，我们应该对CPU进行性能调整。

CPU性能调整方法：
编辑/proc/sys/kernel/中的文件，修改内核参数。
#cd /proc/sys/kernel/
# ls /proc/sys/kernel/
acct hotplug panic real-root-dev
cad_pid modprobe panic_on_oops sem
cap-bound msgmax pid_max shmall
core_pattern msgmnb powersave-nap shmmax
core_uses_pid msgmni print-fatal-signals shmmni
ctrl-alt-del ngroups_max printk suid_dumpable
domainname osrelease printk_ratelimit sysrq
exec-shield ostype printk_ratelimit_burst tainted
exec-shield-randomize overflowgid pty threads-max
hostname overflowuid random version
一般可能需要编辑的是pid_max和threads-max，如下：
# sysctl kernel.threads-max
kernel.threads-max = 8192
# sysctl kernel.threads-max=10000
kernel.threads-max = 10000

2、Memory性能调整

当一个应用系统的内存资源出现下面的情况时，我们认为需要进行Memory性能调整：
页面频繁换进换出；
缺少非活动页。
例如在使用vmstat命令时发现，memory的cache使用率非常低，而swap的si或者so则有比较高的数据值时，应该警惕内存的性能问题。
Memory性能调整方法：
1)关闭非核心的服务进程。
相关的方法请见CPU性能调整部分。
2)修改/proc/sys/vm/下的系统参数。
# ls /proc/sys/vm/
block_dump laptop_mode nr_pdflush_threads
dirty_background_ratio legacy_va_layout overcommit_memory
dirty_expire_centisecs lower_zone_protection overcommit_ratio
dirty_ratio max_map_count page-cluster
dirty_writeback_centisecs min_free_kbytes swappiness
hugetlb_shm_group nr_hugepages vfs_cache_pressure
# sysctl vm.min_free_kbytes
vm.min_free_kbytes = 1024
# sysctl -w vm.min_free_kbytes=2508
vm.min_free_kbytes = 2508
# cat /etc/sysctl.conf
…
vm.min_free_kbytes=2058
…
3)配置系统的swap交换分区等于或者2倍于物理内存。
# free
total used free shared buffers cached
Mem: 987656 970240 17416 0 63324 742400
-/+ buffers/cache: 164516 823140
Swap: 1998840 150272 1848568

3、I/O性能调整
系统出现以下情况时，我们认为该系统存在I/O性能问题：
系统等待I/O的时间超过50%；
一个设备的平均队列长度大于5。
我们可以通过诸如vmstat等命令，查看CPU的wa等待时间，以得到系统是否存在I/O性能问题的准确信息。
I/O性能调整方法：
1)修改I/O调度算法。
Linux已知的I/O调试算法有4种：
deadline - Deadline I/O scheduler
as - Anticipatory I/O scheduler
cfq - Complete Fair Queuing scheduler
noop - Noop I/O scheduler
可以编辑/etc/yaboot.conf文件修改参数elevator得到。
# vi /etc/yaboot.conf
image=/vmlinuz-2.6.9-11.EL
label=linux
read-only
initrd=/initrd-2.6.9-11.EL.img
root=/dev/VolGroup00/LogVol00
append=”elevator=cfq rhgb quiet”
2)文件系统调整。
对于文件系统的调整，有几个公认的准则：
将I/O负载相对平均的分配到所有可用的磁盘上；
选择合适的文件系统，Linux内核支持reiserfs、ext2、ext3、jfs、xfs等文件系统；
# mkfs -t reiserfs -j /dev/sdc1
文件系统即使在建立后，本身也可以通过命令调优；
tune2fs (ext2/ext3)
reiserfstune (reiserfs)
jfs_tune (jfs)
3)文件系统Mount时可加入选项noatime、nodiratime。
# vi /etc/fstab
…
/dev/sdb1 /backup reiserfs acl, user_xattr, noatime, nodiratime 1 1
4)调整块设备的READAHEAD，调大RA值。
[root@overflowuid ~]# blockdev –report
RO RA SSZ BSZ StartSec Size Device
…
rw 256 512 4096 0 71096640 /dev/sdb
rw 256 512 4096 32 71094240 /dev/sdb1
[root@overflowuid ~]# blockdev –setra 2048 /dev/sdb1
[root@overflowuid ~]# blockdev –report
RO RA SSZ BSZ StartSec Size Device
…
rw 2048 512 4096 0 71096640 /dev/sdb
rw 2048 512 4096 32 71094240 /dev/sdb1

4、Network性能调整

一个应用系统出现如下情况时，我们认为该系统存在网络性能问题：
网络接口的吞吐量小于期望值；
出现大量的丢包现象；
出现大量的冲突现象。
Network性能调整方法：
1)调整网卡的参数。
# ethtool eth0
Settings for eth0:
Supported ports: [ TP ]
Supported link modes: 10baseT/Half 10baseT/Full
100baseT/Half 100baseT/Full
1000baseT/Full
Supports auto-negotiation: Yes
Advertised link modes: 10baseT/Half 10baseT/Full
100baseT/Half 100baseT/Full
1000baseT/Full
Advertised auto-negotiation: Yes
Speed: 100Mb/s
Duplex: Half
Port: Twisted Pair
PHYAD: 0
Transceiver: internal
Auto-negotiation: on
Supports Wake-on: d
Wake-on: d
Current message level: 0×00000007 (7)
Link detected: yes
#ethtool -s eth0 duplex full
#ifconfig eth0 mtu 9000 up
2)增加网络缓冲区和包的队列。
# cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_mem
196608 262144 393216
# cat /proc/sys/net/core/rmem_default
135168
# cat /proc/sys/net/core/rmem_max
131071
# cat /proc/sys/net/core/wmem_default
135168
# cat /proc/sys/net/core/wmem_max
131071
# cat /proc/sys/net/core/optmem_max
20480
# cat /proc/sys/net/core/netdev_max_backlog
300
# sysctl net.core.rmem_max
net.core.rmem_max = 131071
# sysctl -w net.core.rmem_max=135168
net.core.rmem_max = 135168
3)调整Webserving。
# sysctl net.ipv4.tcp_tw_reuse
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 0
# sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
# sysctl net.ipv4.tcp_tw_recycle
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 0
# sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_recycle=1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1

<END>