Linux 性能调优技巧

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引言

Linux 作为一种广泛使用的操作系统，在服务器、桌面和移动设备等多种场景下运行。优化 Linux 系统的性能可以提高应用程序的响应速度、提升系统资源利用率以及增强整体的用户体验。本文将详细介绍一些 Linux 性能调优的技巧，并提供相关的代码示例。

CPU 性能调优

1.查看 CPU 使用情况

• 使用top命令可以实时查看系统的 CPU 使用情况。在命令行中输入top，可以看到各个进程占用 CPU 的百分比、CPU 负载等信息。
• 另外，mpstat命令可以提供更详细的多 CPU 核心使用信息。例如，mpstat -P ALL 1命令将每秒显示所有 CPU 核心的统计信息，包括用户态、内核态、空闲等时间占比。

2.调整进程优先级

• 在 Linux 中，可以使用nice命令调整进程的优先级。nice值的范围是 -20（最高优先级）到 19（最低优先级）。默认情况下，进程的nice值为 0。
• 例如，要以较低的优先级运行一个长时间运行的脚本long_running_script.sh，可以使用以下命令：

nice -n 10./long_running_script.sh

如果要调整已经运行的进程的优先级，可以使用renice命令。例如，要将进程 ID 为 1234 的进程的优先级调整为 5，可以使用：

renice -n 5 -p 1234

3.CPU 频率调整（针对支持动态频率调整的 CPU）

• 现代 CPU 支持动态频率调整以节省能源。可以使用cpufreq -utils工具包来管理 CPU 频率。
• 首先，安装cpufreq -utils（在基于 Debian 或 Ubuntu 的系统上，可以使用sudo apt-get install cpufreq -utils）。
• 然后，可以使用cpufreq -info查看 CPU 频率相关信息。
• 要将 CPU 设置为最高性能模式，可以使用sudo cpufreq -set -g performance。
• 要将 CPU 设置为节能模式，可以使用sudo cpufreq -set -g powersave。

内存性能调优

1.查看内存使用情况

• free命令是查看内存使用情况的常用工具。输入free -h可以以人类可读的格式（如 KB、MB、GB 等）显示系统的总内存、已使用内存、空闲内存、缓存和缓冲区等信息。
• vmstat命令也可以提供内存相关的统计信息，如内存交换（swap）活动等。例- 如，vmstat 1将每秒显示一次内存相关的统计信息。

2.优化内存缓存

• Linux 内核使用内存缓存来提高文件系统和磁盘 I/O 的性能。有时候，可以通过调整swappiness参数来优化内存使用。swappiness的值表示将内存数据交换到磁盘交换空间（swap）的倾向程度，取值范围是 0 - 100。
• 要查看当前的swappiness值，可以使用cat /proc/sys/vm/swappiness。
• 可以通过编辑/etc/sysctl.conf文件并添加或修改vm.swappiness = [新的值]（例如，将swappiness设置为 10 以减少不必要的内存交换），然后运行sudo sysctl -p使设置生效。

磁盘性能调优

1.查看磁盘 I/O 情况

• iostat命令可以用于查看磁盘 I/O 的统计信息。例如，iostat -x 1将每秒显示一次扩展的磁盘 I/O 统计信息，包括每秒读写次数、每秒读写数据量、平均等待时间等。
• iotop命令可以实时查看哪些进程正在进行磁盘 I/O 操作以及它们的读写速度。

2.磁盘调度算法调整

• Linux 内核支持多种磁盘调度算法，如cfq（完全公平队列）、deadline和noop。不同的算法适用于不同的工作负载。
• 可以使用cat /sys/block/sda/queue/scheduler（假设sda是要查看的磁盘设备）来查看当前磁盘使用的调度算法。
• 要临时将磁盘调度算法设置为deadline（例如，对于数据库服务器可能更适合），可以使用sudo echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler。
• 要永久修改磁盘调度算法，可以在/etc/rc.local文件中添加相应的命令（在系统启动时执行）。

网络性能调优

1.查看网络使用情况

• ifconfig命令可以查看网络接口的基本信息，如 IP 地址、MAC 地址、接收和发送的数据包数量等。
• netstat命令可以查看网络连接状态、端口监听情况等。例如，netstat -tuln可以显示正在监听的 TCP 和 UDP 端口。
• nethogs命令可以实时查看每个进程的网络带宽使用情况。

2.调整网络参数

• 可以通过调整/etc/sysctl.conf文件中的网络参数来优化网络性能。例如：
• 增大网络接收缓冲区和发送缓冲区大小。添加或修改以下内容：

net.core.rmem_max = 16777216
net.core.wmem_max = 16777216

然后运行sudo sysctl -p使设置生效。

总结

Linux 性能调优是一个复杂而持续的过程，需要根据系统的具体需求和负载情况来选择合适的调优技巧。通过对 CPU、内存、磁盘和网络等方面进行优化，可以显著提高 Linux 系统的性能，从而更好地满足用户和应用程序的需求。

请注意，在进行任何系统调优操作之前，最好先备份相关的配置文件，并在测试环境中进行充分的测试，以确保调优操作不会对系统造成负面影响。

希望本文对你有所帮助！如果你有任何问题或建议，欢迎在评论区留言。

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