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在現(xiàn)代社會(huì)中，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的一部分。作為一個(gè)開放源代碼的操作系統(tǒng)，Linux在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中已經(jīng)占據(jù)了相當(dāng)大的市場(chǎng)份額。但是，在進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算或運(yùn)行大型程序時(shí)，系統(tǒng)的處理能力很可能會(huì)受到限制，從而無(wú)法順暢地工作。因此，為了提高Linux系統(tǒng)的處理性能和響應(yīng)速度，開發(fā)了一些CPU加壓工具。下面將詳細(xì)介紹這些工具的作用，原理和使用方法。
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1. 什么是CPU加壓工具？
CPU加壓工具是一種用于檢測(cè)和提升操作系統(tǒng)處理能力的軟件工具。它可以在不同運(yùn)行時(shí)條件下模擬大量的工作負(fù)載，從而測(cè)試出系統(tǒng)在不同負(fù)載下的性能表現(xiàn)。同時(shí)，它也可以為用戶提供一些測(cè)試工具來(lái)模擬不同負(fù)載環(huán)境，以判斷系統(tǒng)的性能是否滿足用戶的需求。CPU加壓工具在測(cè)試系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性以及性能表現(xiàn)時(shí)，是非常重要的。
2. CPU加壓工具的原理是什么？
CPU加壓工具可以通過(guò)訪問(wèn)操作系統(tǒng)的API和測(cè)試工具來(lái)模擬機(jī)器的工作負(fù)載，以測(cè)試系統(tǒng)在不同負(fù)載下的性能表現(xiàn)。這些工具可以模擬多個(gè)線程并行執(zhí)行，確保系統(tǒng)在高負(fù)載下仍能正常運(yùn)行。
使用CPU加壓工具的好處是可以發(fā)現(xiàn)隱藏的軟件和硬件的瓶頸，以及測(cè)試系統(tǒng)在極端負(fù)載下的穩(wěn)定性。這些工具也可以幫助用戶優(yōu)化系統(tǒng)資源，提高響應(yīng)速度和性能表現(xiàn)，最終提高用戶的滿意度。
3. CPU加壓工具的使用方法
一般來(lái)說(shuō)，CPU加壓工具使用起來(lái)并不復(fù)雜，只需要按照下面的步驟進(jìn)行操作即可：
1. 確定測(cè)試的場(chǎng)景和目標(biāo)，配置正確的測(cè)試參數(shù)，例如CPU使用率、I/O負(fù)載等。
2. 運(yùn)行測(cè)試并觀察系統(tǒng)的響應(yīng)結(jié)果，測(cè)試結(jié)果一般包括響應(yīng)時(shí)間、吞吐量等。
3. 根據(jù)測(cè)試結(jié)果和測(cè)試場(chǎng)景進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)和架構(gòu)，提高系統(tǒng)性能和響應(yīng)速度。
在使用CPU加壓工具時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：
（1）在進(jìn)行測(cè)試之前，需要驗(yàn)證測(cè)試場(chǎng)景和目標(biāo)，確保測(cè)試結(jié)果反映了真實(shí)的處理性能和負(fù)載情況。
（2）確保系統(tǒng)在測(cè)試之前有足夠的資源，以確保不會(huì)影響正在運(yùn)行的業(yè)務(wù)。
（3）在測(cè)試期間，需要密切關(guān)注系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間和資源使用情況，以確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，并盡可能減少對(duì)正在運(yùn)行的業(yè)務(wù)的干擾。
（4）在測(cè)試完成后，需要對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，優(yōu)化系統(tǒng)配置和架構(gòu)，以提高系統(tǒng)的處理性能和響應(yīng)速度。
4. 常見的CPU加壓工具有哪些？
常見的CPU加壓工具包括下列五種：
（1）Stress工具
Stress工具是一個(gè)開源的Linux CPU壓力測(cè)試工具，可以模擬CPU、I/O和內(nèi)存的負(fù)載情況。它可以幫助用戶測(cè)試服務(wù)器的承載能力，同時(shí)也可以用于測(cè)試新硬件和軟件的性能表現(xiàn)。
（2）Syench工具
Syench工具也是一個(gè)廣泛使用的開源Linux壓力測(cè)試工具，它可以模擬CPU、I/O和內(nèi)存等負(fù)載情況，并提供各種測(cè)試環(huán)境供用戶選擇。Syench工具也可以用于測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)的性能表現(xiàn)。
（3）Nmon工具
Nmon工具是一個(gè)Linux系統(tǒng)性能監(jiān)控工具，可以幫助用戶監(jiān)控CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)以及磁盤等方面的系統(tǒng)性能表現(xiàn)。Nmon工具還提供了一個(gè)命令行界面，可以方便用戶快速進(jìn)行任意請(qǐng)求或操作。
（4）vmstat工具
vmstat工具是一個(gè)廣泛使用的Linux系統(tǒng)工具，可以檢測(cè)CPU和內(nèi)存使用情況，并可生成報(bào)告。vmstat工具可以幫助用戶追蹤系統(tǒng)的性能表現(xiàn)，包括內(nèi)存使用情況、I/O等。
（5）iostat工具
iostat工具可以幫助用戶監(jiān)控硬盤的性能表現(xiàn)，包括磁盤讀寫速度、I/O吞吐量等方面的表現(xiàn)。iostat工具也可以用于監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的流量、CPU使用情況等。
CPU加壓工具是在測(cè)試系統(tǒng)穩(wěn)定性、性能表現(xiàn)、安全性方面非常重要的軟件工具?？梢愿鶕?jù)不同的測(cè)試目標(biāo)選擇相應(yīng)的工具，以幫助優(yōu)化系統(tǒng)配置、提高處理能力和響應(yīng)速度，提高用戶的滿意度。
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linux系統(tǒng)性能怎么優(yōu)化
一、前提
我們可以在文章的開始就列出一個(gè)列表，列出可能影響Linux操作系統(tǒng)性能的一些調(diào)優(yōu)參數(shù)，但這樣做其實(shí)并沒(méi)有什么價(jià)值。因?yàn)樾阅苷{(diào)優(yōu)是一個(gè)非常困難的任務(wù)，它要求對(duì)硬件、操作系統(tǒng)、和應(yīng)用都有著相當(dāng)深入的了解。如果性能調(diào)優(yōu)非常簡(jiǎn)單的話，那些我們要列出的調(diào)優(yōu)參數(shù)早就寫入硬件的微碼或者操作系統(tǒng)中了，我們就沒(méi)有必要再繼續(xù)讀這篇文章了。正如下圖所示，服務(wù)器的性能受到很多因素的影響。
當(dāng)面對(duì)一個(gè)使用單獨(dú)IDE硬盤的，有20230用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器時(shí)，即使我們使用數(shù)周時(shí)間去調(diào)整I/O子系統(tǒng)也是徒勞無(wú)功的，通常一個(gè)新的驅(qū)動(dòng)或者應(yīng)用程序的一個(gè)更新(如SQL優(yōu)化)卻可以使這個(gè)服務(wù)器的性能得到明顯的提升。正如我們前面提到的，不要忘記系統(tǒng)的性能是受多方面因素影響的。理解操作系統(tǒng)管理系統(tǒng)資源的方法將幫助我們?cè)诿鎸?duì)問(wèn)題時(shí)更好的判斷應(yīng)該對(duì)哪個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。
二、Linux的CPU調(diào)度
任何計(jì)算機(jī)的基本功能都十分簡(jiǎn)單，那就是計(jì)算。為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算的功能就必須有一個(gè)方法去管理計(jì)算資源、處理器和計(jì)算任務(wù)(也被叫做線程或者進(jìn)程)。非常感謝Ingo Molnar，他為L(zhǎng)inux內(nèi)核帶來(lái)了O(1)CPU調(diào)度器，區(qū)別于舊有的O(n)調(diào)度器，新的調(diào)度器是動(dòng)態(tài)的，可以支持負(fù)載均衡，并以恒定的速度進(jìn)行操作。
新調(diào)度器的可擴(kuò)展性非常好，無(wú)論進(jìn)程數(shù)量或者處理器數(shù)量，并且調(diào)度器本身的系統(tǒng)開銷更少。新調(diào)取器的算法使用兩個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。
引用
?活動(dòng)運(yùn)行隊(duì)列
?過(guò)期運(yùn)行隊(duì)列
調(diào)度器的一個(gè)重要目標(biāo)是根據(jù)優(yōu)先級(jí)權(quán)限有效地為進(jìn)程分配CPU 時(shí)間片，當(dāng)分配完成后它被列在CPU的運(yùn)行隊(duì)列中，除了 CPU 的運(yùn)行隊(duì)列之外，還有一個(gè)過(guò)期運(yùn)行隊(duì)列。當(dāng)活動(dòng)運(yùn)行隊(duì)列中的一個(gè)任務(wù)用光自己的時(shí)間片之后，它就被移動(dòng)到過(guò)期運(yùn)行隊(duì)列中。在移動(dòng)過(guò)程中，會(huì)對(duì)其時(shí)間片重新進(jìn)行計(jì)算。喊猜如果活動(dòng)運(yùn)行隊(duì)列中已經(jīng)沒(méi)有某個(gè)給定優(yōu)先級(jí)的任務(wù)了，那么指向活動(dòng)運(yùn)行隊(duì)列和過(guò)期運(yùn)行隊(duì)列的指針就會(huì)交換，這樣就可以讓過(guò)期優(yōu)先級(jí)列表變成活動(dòng)優(yōu)先級(jí)的列表。通常交互式進(jìn)程(相對(duì)與實(shí)時(shí)進(jìn)程而言)都有一個(gè)較高的優(yōu)先級(jí)，它占有更長(zhǎng)的時(shí)間片，比低優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程獲得更多的計(jì)算時(shí)間，但通過(guò)調(diào)度器自身的調(diào)整并不會(huì)使低優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程完全被餓死。新調(diào)度器的優(yōu)勢(shì)是顯著的改變Linux內(nèi)核的可擴(kuò)展性，使新內(nèi)核可以更好的處理一些有大量進(jìn)程、大量處理器組成的企業(yè)級(jí)應(yīng)用。新的O(1)調(diào)度器包含仔2.6內(nèi)核中，但是也向下兼容2.4內(nèi)核。
新調(diào)度器另外一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)是體現(xiàn)在對(duì)NUMA(non-uniform memory architecture)和P(symmetric multithreading processors)的支持上，例如INTEL@的超線程技術(shù)。
改進(jìn)的NUMA支持保證了負(fù)載均衡不會(huì)發(fā)生在CECs或者NUMA節(jié)點(diǎn)之間，除非發(fā)生一個(gè)節(jié)閉瞎點(diǎn)的超出負(fù)載限度。
三、Linux的內(nèi)存架構(gòu)
今天我們面對(duì)選擇32位操作系統(tǒng)還是64位操作系統(tǒng)的情況。對(duì)企業(yè)級(jí)用戶它們之間更大的區(qū)別是64位操作系統(tǒng)可以支持大于4GB的內(nèi)存尋址。從性能角度來(lái)講，我們需要了解32位和64位操作系統(tǒng)都是如何進(jìn)行物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存的映射的。
在上面圖示中我們可以看到64位和32位Linux內(nèi)核在尋址上有著顯著的不同。
在32位架構(gòu)中，比如IA-32，Linux內(nèi)核可以直接尋址的范圍只有物理內(nèi)存的之一個(gè)GB(如果去掉保留部分還剩下896MB)，訪問(wèn)內(nèi)存必須被映射到這小于1GB的所謂ZONE_NORMAL空間中，這個(gè)操作是由應(yīng)用程序完成的。但是分配在ZONE_HIGHMEM中的內(nèi)存頁(yè)將導(dǎo)致性能的降低。
在另一方面，64位架構(gòu)比如x86-64(也稱作EM64T或者AMD64)。ZONE_NORMAL空間將擴(kuò)展到64GB或者128GB(實(shí)際上可以更多，但是這個(gè)數(shù)值受到操作系統(tǒng)本身支持內(nèi)存容量的限制)。正如我們看到的，使用64位操作系統(tǒng)我們排除了因ZONE_HIGHMEM部分內(nèi)存對(duì)性能的影響的情況。
實(shí)際中，在32位架構(gòu)下，由于上面所描述的內(nèi)存尋址問(wèn)題，對(duì)于大內(nèi)存，高負(fù)載應(yīng)用，會(huì)導(dǎo)致死機(jī)或嚴(yán)重緩慢等問(wèn)題。雖然使用hugemen核心可緩解，但采取x86_64架構(gòu)是更佳的解決辦法。
四、虛擬內(nèi)存管鄭態(tài)型理
因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)將內(nèi)存都映射為虛擬內(nèi)存，所以操作系統(tǒng)的物理內(nèi)存結(jié)構(gòu)對(duì)用戶和應(yīng)用來(lái)說(shuō)通常都是不可見的。如果想要理解Linux系統(tǒng)內(nèi)存的調(diào)優(yōu)，我們必須了解Linux的虛擬內(nèi)存機(jī)制。應(yīng)用程序并不分配物理內(nèi)存，而是向Linux內(nèi)核請(qǐng)求一部分映射為虛擬內(nèi)存的內(nèi)存空間。如下圖所示虛擬內(nèi)存并不一定是映射物理內(nèi)存中的空間，如果應(yīng)用程序有一個(gè)大容量的請(qǐng)求，也可能會(huì)被映射到在磁盤子系統(tǒng)中的swap空間中。
另外要提到的是，通常應(yīng)用程序不直接將數(shù)據(jù)寫到磁盤子系統(tǒng)中，而是寫入緩存和緩沖區(qū)中。Bdflush守護(hù)進(jìn)程將定時(shí)將緩存或者緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫到硬盤上。
Linux內(nèi)核處理數(shù)據(jù)寫入磁盤子系統(tǒng)和管理磁盤緩存是緊密聯(lián)系在一起的。相對(duì)于其他的操作系統(tǒng)都是在內(nèi)存中分配指定的一部分作為磁盤緩存，Linux處理內(nèi)存更加有效，默認(rèn)情況下虛擬內(nèi)存管理器分配所有可用內(nèi)存空間作為磁盤緩存，這就是為什么有時(shí)我們觀察一個(gè)配置有數(shù)G內(nèi)存的Linux系統(tǒng)可用內(nèi)存只有20MB的原因。
同時(shí)Linux使用swap空間的機(jī)制也是相當(dāng)高效率的，如上圖所示虛擬內(nèi)存空間是由物理內(nèi)存和磁盤子系統(tǒng)中的swap空間共同組成的。如果虛擬內(nèi)存管理器發(fā)現(xiàn)一個(gè)已經(jīng)分配完成的內(nèi)存分頁(yè)已經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有被調(diào)用，它將把這部分內(nèi)存分頁(yè)移到swap空間中。經(jīng)常我們會(huì)發(fā)現(xiàn)一些守護(hù)進(jìn)程，比如getty，會(huì)隨系統(tǒng)啟動(dòng)但是卻很少會(huì)被應(yīng)用到。這時(shí)為了釋放昂貴的主內(nèi)存資源，系統(tǒng)會(huì)將這部分內(nèi)存分頁(yè)移動(dòng)到swap空間中。上述就是Linux使用swap空間的機(jī)制，當(dāng)swap分區(qū)使用超過(guò)50%時(shí)，并不意味著物理內(nèi)存的使用已經(jīng)達(dá)到瓶頸了，swap空間只是Linux內(nèi)核更好的使用系統(tǒng)資源的一種方法。
簡(jiǎn)單理解：Swap usage只表示了Linux管理內(nèi)存的有效性。對(duì)識(shí)別內(nèi)存瓶頸來(lái)說(shuō)，Swap In/Out才是一個(gè)比較又意義的依據(jù)，如果Swap In/Out的值長(zhǎng)期保持在每秒200到300個(gè)頁(yè)面通常就表示系統(tǒng)可能存在內(nèi)存的瓶頸。下面的事例是好的狀態(tài)：
引用
# vmstat
procs ———–memory————- —swap– —–io—- –system– —-cpu—-
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa
五、模塊化的I/O調(diào)度器
就象我們知道的Linux2.6內(nèi)核為我們帶來(lái)了很多新的特性，這其中就包括了新的I/O調(diào)度機(jī)制。舊的2.4內(nèi)核使用一個(gè)單一的I/O調(diào)度器，2.6 內(nèi)核為我們提供了四個(gè)可選擇的I/O調(diào)度器。因?yàn)長(zhǎng)inux系統(tǒng)應(yīng)用在很廣闊的范圍里，不同的應(yīng)用對(duì)I/O設(shè)備和負(fù)載的要求都不相同，例如一個(gè)筆記本電腦和一個(gè)10000用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器對(duì)I/O的要求肯定有著很大的區(qū)別。
引用
(1).Anticipatory
anticipatory I/O調(diào)度器創(chuàng)建假設(shè)一個(gè)塊設(shè)備只有一個(gè)物理的查找磁頭(例如一個(gè)單獨(dú)的SATA硬盤)，正如anticipatory調(diào)度器名字一樣，anticipatory調(diào)度器使用“anticipatory”的算法寫入硬盤一個(gè)比較大的數(shù)據(jù)流代替寫入多個(gè)隨機(jī)的小的數(shù)據(jù)流，這樣有可能導(dǎo)致寫 I/O操作的一些延時(shí)。這個(gè)調(diào)度器適用于通常的一些應(yīng)用，比如大部分的個(gè)人電腦。
(2).Complete Fair Queuing (CFQ)
Complete Fair Queuing(CFQ)調(diào)度器是Red Flag DC Server 5使用的標(biāo)準(zhǔn)算法。CFQ調(diào)度器使用QoS策略為系統(tǒng)內(nèi)的所有任務(wù)分配相同的帶寬。CFQ調(diào)度器適用于有大量計(jì)算進(jìn)程的多用戶系統(tǒng)。它試圖避免進(jìn)程被餓死和實(shí)現(xiàn)了比較低的延遲。
(3).Deadline
deadline調(diào)度器是使用deadline算法的輪詢的調(diào)度器，提供對(duì)I/O子系統(tǒng)接近實(shí)時(shí)的操作，deadline調(diào)度器提供了很小的延遲和維持一個(gè)很好的磁盤吞吐量。如果使用deadline算法請(qǐng)確保進(jìn)程資源分配不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。
(4).NOOP
NOOP調(diào)度器是一個(gè)簡(jiǎn)化的調(diào)度程序它只作最基本的合并與排序。與桌面系統(tǒng)的關(guān)系不是很大，主要用在一些特殊的軟件與硬件環(huán)境下，這些軟件與硬件一般都擁有自己的調(diào)度機(jī)制對(duì)內(nèi)核支持的要求很小，這很適合一些嵌入式系統(tǒng)環(huán)境。作為桌面用戶我們一般不會(huì)選擇它。
六、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)
新的網(wǎng)絡(luò)中斷緩和(NAPI)對(duì)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)帶來(lái)了改變，提高了大流量網(wǎng)絡(luò)的性能。Linux內(nèi)核在處理網(wǎng)絡(luò)堆棧時(shí)，相比降低系統(tǒng)占用率和高吞吐量更關(guān)注可靠性和低延遲。所以在某些情況下，Linux建立一個(gè)防火墻或者文件、打印、數(shù)據(jù)庫(kù)等企業(yè)級(jí)應(yīng)用的性能可能會(huì)低于相同配置的Windows服務(wù)器。
在傳統(tǒng)的處理網(wǎng)絡(luò)封包的方式中，如下圖藍(lán)色箭頭所描述的，一個(gè)以太網(wǎng)封包到達(dá)網(wǎng)卡接口后，如果MAC地址相符合會(huì)被送到網(wǎng)卡的緩沖區(qū)中。網(wǎng)卡然后將封包移到操作系統(tǒng)內(nèi)核的網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)中并且對(duì)CPU發(fā)出一個(gè)硬中斷，CPU會(huì)處理這個(gè)封包到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)堆棧中，可能是一個(gè)TCP端口或者Apache應(yīng)用中。
這是一個(gè)處理網(wǎng)絡(luò)封包的簡(jiǎn)單的流程，但從中我們可以看到這個(gè)處理方式的缺點(diǎn)。正如我們看到的，每次適合網(wǎng)絡(luò)封包到達(dá)網(wǎng)絡(luò)接口都將對(duì)CPU發(fā)出一個(gè)硬中斷信號(hào)，中斷CPU正在處理的其他任務(wù)，導(dǎo)致切換動(dòng)作和對(duì)CPU緩存的操作。你可能認(rèn)為當(dāng)只有少量的網(wǎng)絡(luò)封包到達(dá)網(wǎng)卡的情況下這并不是個(gè)問(wèn)題，但是千兆網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)代的應(yīng)用將帶來(lái)每秒鐘成千上萬(wàn)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，這就有可能對(duì)性能造成不良的影響。
正是因?yàn)檫@個(gè)情況，NAPI在處理網(wǎng)絡(luò)通訊的時(shí)候引入了計(jì)數(shù)機(jī)制。對(duì)之一個(gè)封包，NAPI以傳統(tǒng)的方式進(jìn)行處理，但是對(duì)后面的封包，網(wǎng)卡引入了POLL 的輪詢機(jī)制：如果一個(gè)封包在網(wǎng)卡DMA環(huán)的緩存中，就不再為這個(gè)封包申請(qǐng)新的中斷，直到最后一個(gè)封包被處理或者緩沖區(qū)被耗盡。這樣就有效的減少了因?yàn)檫^(guò)多的中斷CPU對(duì)系統(tǒng)性能的影響。同時(shí)，NAPI通過(guò)創(chuàng)建可以被多處理器執(zhí)行的軟中斷改善了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。NAPI將為大量的企業(yè)級(jí)多處理器平臺(tái)帶來(lái)幫助，它要求一個(gè)啟用NAPI的驅(qū)動(dòng)程序。在今天很多驅(qū)動(dòng)程序默認(rèn)沒(méi)有啟用NAPI，這就為我們調(diào)優(yōu)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的性能提供了更廣闊的空間。
七、理解Linux調(diào)優(yōu)參數(shù)
因?yàn)長(zhǎng)inux是一個(gè)開源操作系統(tǒng)，所以又大量可用的性能監(jiān)測(cè)工具。對(duì)這些工具的選擇取決于你的個(gè)人喜好和對(duì)數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)的要求。所有的性能監(jiān)測(cè)工具都是按照同樣的規(guī)則來(lái)工作的，所以無(wú)論你使用哪種監(jiān)測(cè)工具都需要理解這些參數(shù)。下面列出了一些重要的參數(shù)，有效的理解它們是很有用處的。
(1)處理器參數(shù)
引用
?CPU utilization
這是一個(gè)很簡(jiǎn)單的參數(shù)，它直觀的描述了每個(gè)CPU的利用率。在xSeries架構(gòu)中，如果CPU的利用率長(zhǎng)時(shí)間的超過(guò)80%，就可能是出現(xiàn)了處理器的瓶頸。
?Runable processes
這個(gè)值描述了正在準(zhǔn)備被執(zhí)行的進(jìn)程，在一個(gè)持續(xù)時(shí)間里這個(gè)值不應(yīng)該超過(guò)物理CPU數(shù)量的10倍，否則CPU方面就可能存在瓶頸。
?Blocked
描述了那些因?yàn)榈却齀/O操作結(jié)束而不能被執(zhí)行的進(jìn)程，Blocked可能指出你正面臨I/O瓶頸。
?User time
描述了處理用戶進(jìn)程的百分比，包括nice time。如果User time的值很高，說(shuō)明系統(tǒng)性能用在處理實(shí)際的工作。
?System time
描述了CPU花費(fèi)在處理內(nèi)核操作包括IRQ和軟件中斷上面的百分比。如果system time很高說(shuō)明系統(tǒng)可能存在網(wǎng)絡(luò)或者驅(qū)動(dòng)堆棧方面的瓶頸。一個(gè)系統(tǒng)通常只花費(fèi)很少的時(shí)間去處理內(nèi)核的操作。
?Idle time
描述了CPU空閑的百分比。
?Nice time
描述了CPU花費(fèi)在處理re-nicing進(jìn)程的百分比。
?Context switch
系統(tǒng)中線程之間進(jìn)行交換的數(shù)量。
?Waiting
CPU花費(fèi)在等待I/O操作上的總時(shí)間，與blocked相似，一個(gè)系統(tǒng)不應(yīng)該花費(fèi)太多的時(shí)間在等待I/O操作上，否則你應(yīng)該進(jìn)一步檢測(cè)I/O子系統(tǒng)是否存在瓶頸。
?Interrupts
Interrupts 值包括硬Interrupts和軟Interrupts，硬Interrupts會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能帶來(lái)更多的不利影響。高的Interrupts值指出系統(tǒng)可能存在一個(gè)軟件的瓶頸，可能是內(nèi)核或者驅(qū)動(dòng)程序。注意Interrupts值中包括CPU時(shí)鐘導(dǎo)致的中斷(現(xiàn)代的xServer系統(tǒng)每秒1000個(gè) Interrupts值)。
(2)內(nèi)存參數(shù)
引用
?Free memory
相比其他操作系統(tǒng)，Linux空閑內(nèi)存的值不應(yīng)該做為一個(gè)性能參考的重要指標(biāo)，因?yàn)榫拖裎覀冎疤岬竭^(guò)的，Linux內(nèi)核會(huì)分配大量沒(méi)有被使用的內(nèi)存作為文件系統(tǒng)的緩存，所以這個(gè)值通常都比較小。
?Swap usage
這 個(gè)值描述了已經(jīng)被使用的swap空間。Swap usage只表示了Linux管理內(nèi)存的有效性。對(duì)識(shí)別內(nèi)存瓶頸來(lái)說(shuō)，Swap In/Out才是一個(gè)比較又意義的依據(jù)，如果Swap In/Out的值長(zhǎng)期保持在每秒200到300個(gè)頁(yè)面通常就表示系統(tǒng)可能存在內(nèi)存的瓶頸。
?Buffer and cache
這個(gè)值描述了為文件系統(tǒng)和塊設(shè)備分配的緩存。在Red Flag DC Server 5版本中,你可以通過(guò)修改/proc/sys/vm中的page_cache_tuning來(lái)調(diào)整空閑內(nèi)存中作為緩存的數(shù)量。
?Slabs
描述了內(nèi)核使用的內(nèi)存空間，注意內(nèi)核的頁(yè)面是不能被交換到磁盤上的。
?Active versus inactive memory
提供了關(guān)于系統(tǒng)內(nèi)存的active內(nèi)存信息，Inactive內(nèi)存是被kswapd守護(hù)進(jìn)程交換到磁盤上的空間。
(3)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)
引用
?Packets received and sent
這個(gè)參數(shù)表示了一個(gè)指定網(wǎng)卡接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量。
?Bytes received and sent
這個(gè)參數(shù)表示了一個(gè)指定網(wǎng)卡接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)包的字節(jié)數(shù)。
?Collisions per second
這個(gè)值提供了發(fā)生在指定網(wǎng)卡上的網(wǎng)絡(luò)沖突的數(shù)量。持續(xù)的出現(xiàn)這個(gè)值代表在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上出現(xiàn)了瓶頸，而不是在服務(wù)器端出現(xiàn)的問(wèn)題。在正常配置的網(wǎng)絡(luò)中沖突是非常少見的，除非用戶的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境都是由hub組成。
?Packets dropped
這個(gè)值表示了被內(nèi)核丟掉的數(shù)據(jù)包數(shù)量，可能是因?yàn)榉阑饓蛘呤蔷W(wǎng)絡(luò)緩存的缺乏。
?Overruns
Overruns表達(dá)了超出網(wǎng)絡(luò)接口緩存的次數(shù)，這個(gè)參數(shù)應(yīng)該和packets dropped值聯(lián)系到一起來(lái)判斷是否存在在網(wǎng)絡(luò)緩存或者網(wǎng)絡(luò)隊(duì)列過(guò)長(zhǎng)方面的瓶頸。
?Errors 這個(gè)值記錄了標(biāo)志為失敗的幀的數(shù)量。這個(gè)可能由錯(cuò)誤的網(wǎng)絡(luò)配置或者部分網(wǎng)線損壞導(dǎo)致，在銅口千兆以太網(wǎng)環(huán)境中部分網(wǎng)線的損害是影響性能的一個(gè)重要因素。
(4)塊設(shè)備參數(shù)
引用
?Iowait
CPU等待I/O操作所花費(fèi)的時(shí)間。這個(gè)值持續(xù)很高通常可能是I/O瓶頸所導(dǎo)致的。
?Average queue length
I/O請(qǐng)求的數(shù)量，通常一個(gè)磁盤隊(duì)列值為2到3為更佳情況，更高的值說(shuō)明系統(tǒng)可能存在I/O瓶頸。
?Average wait
響應(yīng)一個(gè)I/O操作的平均時(shí)間。Average wait包括實(shí)際I/O操作的時(shí)間和在I/O隊(duì)列里等待的時(shí)間。
?Transfers per second
描述每秒執(zhí)行多少次I/O操作(包括讀和寫)。Transfers per second的值與kBytes per second結(jié)合起來(lái)可以幫助你估計(jì)系統(tǒng)的平均傳輸塊大小，這個(gè)傳輸塊大小通常和磁盤子系統(tǒng)的條帶化大小相符合可以獲得更好的性能。
?Blocks read/write per second
這個(gè)值表達(dá)了每秒讀寫的blocks數(shù)量，在2.6內(nèi)核中blocks是1024bytes，在早些的內(nèi)核版本中blocks可以是不同的大小，從512bytes到4kb。
?Kilobytes per second read/write
按照kb為單位表示讀寫塊設(shè)備的實(shí)際數(shù)據(jù)的數(shù)量。
linux性能監(jiān)控工具介紹
1、Glances
是一個(gè)監(jiān)控工具，旨在以任何終端大小顯示盡可能多的信息，它會(huì)自動(dòng)采用它運(yùn)行的終端窗口大小，換句話說(shuō)，它是一個(gè)響應(yīng)式監(jiān)控工具。不僅顯示有關(guān)CPU和內(nèi)存使用情況的信息，還監(jiān)控文件系統(tǒng)I/O、網(wǎng)絡(luò)
I/O、硬件溫度、風(fēng)扇速度、磁盤使用情況和邏輯彎行族卷。
2、Sarg
是一個(gè)免費(fèi)的開源工具，可作為Squid代理服務(wù)器的監(jiān)控工具，它創(chuàng)建有關(guān)Squid代理服務(wù)器用戶、IP地址、他們?cè)L問(wèn)的站點(diǎn)以及其他一些信息的報(bào)告。
3、Apache
是一個(gè)Apache服務(wù)器模塊，可讓您監(jiān)控Apache服務(wù)器的工作人員狀態(tài)。它以易于閱讀的HTML格式生成報(bào)告。它向您顯示所有工作人員的狀態(tài)、每個(gè)工作人員使用多少CPU、當(dāng)前處理的請(qǐng)求以及工作和不工作工作人員的數(shù)量。
4、Monit
是一個(gè)很好的監(jiān)控你埋弊的Linux和Unix服務(wù)器的程序，它可以監(jiān)控你服務(wù)器上的一切，從主服務(wù)器(Apache、Nginx..)到文件權(quán)限、文件哈希和Web服務(wù)。加上很多東西。
5、Sysstat
不是一個(gè)真正的命令，實(shí)際上它只是項(xiàng)目的名稱，Sysstat實(shí)際上是一個(gè)包，其中包含許多性能監(jiān)控工具，如iostat、sadf、pidstat以及許多其他工具，向您顯示有關(guān)您的Linux操作系統(tǒng)的許多統(tǒng)計(jì)信息。
6、Icinga
與其他工具不同，Icinga是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控程序，它向您顯示有關(guān)您的網(wǎng)絡(luò)連接、設(shè)備和進(jìn)程的許多選項(xiàng)和信息，對(duì)于那些正在尋找監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容的好工具的人來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)非常好的選擇。
7、Observium
也是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控工具，它旨在幫助您輕松管理您的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)，它有兩個(gè)版本;社區(qū)版是免費(fèi)和開源的，商業(yè)版的費(fèi)用是每年1,000英鎊。
8、Web VMstat
是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的Web應(yīng)用程序程序員，它提供帶念實(shí)時(shí)的系統(tǒng)信息使用情況，從CPU到RAM、Swap以及html格式的輸入/輸出信息。
9、PHP Server Monitoring
與此列表中的其他工具不同，PHP Server
Monitoring是一個(gè)用PHP編寫的Web腳本，可幫助您輕松管理您的網(wǎng)站和主機(jī)，它支持MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，并在GPL 3或更高版本下發(fā)布。
10、Linux Dash
是一個(gè)Web儀表板，可以實(shí)時(shí)顯示有關(guān)Linux系統(tǒng)的最重要信息，例如RAM、CPU、文件系統(tǒng)、正在運(yùn)行的進(jìn)程、用戶、帶寬使用情況。
1.uptime
該命令直觀的顯示了服務(wù)器在過(guò)去15分鐘，5分鐘，1分鐘內(nèi)的平均負(fù)載
2.vmstat
每隔2秒輸出vmstat的信息，共輸出10次。
類別
procs
swap
io
system
cpu
r：正在運(yùn)行的進(jìn)程數(shù)目
si：
換入到內(nèi)存的容量
bi：
讀入塊數(shù)目
in：
中斷數(shù)目
us：用戶
b：阻塞的進(jìn)程數(shù)目
so：
換出內(nèi)存的容量
bo：
寫到塊數(shù)目
cs：
上下文切換數(shù)目
sy：系統(tǒng)
id：空閑
wa：等待io完成的cpu
3.iostat
每隔2秒輸出iostat信息，共輸出3次
tps
blk_read/s
blk_wrtn/s
blk_read
blk_wrtn
發(fā)送磁盤的I/O請(qǐng)求數(shù)
每信笑銷秒讀取的block數(shù)量
每秒寫的block數(shù)量
讀入block的總數(shù)
寫入block的總數(shù)
備注：該命令包含了cpu信息和磁盤IO信息，這里簡(jiǎn)單介紹下有關(guān)磁盤IO的幾個(gè)參數(shù)。需要注意的是，之一次blk_read和blk_wrtn是統(tǒng)計(jì)的歷史總數(shù)，后面是每一秒的變化數(shù)。
4.top
top
-d
每10秒鐘查看下信息。
包含了load信息，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間信息，cpu信息，進(jìn)程信息等。
5.free
-m
total：內(nèi)存總量，
used：表示總計(jì)分配給緩存(包含buffers
與cache
)使用的數(shù)量，但其中可能部分緩存并未實(shí)際使用
free：未分配的內(nèi)存
buffers：系統(tǒng)分配但未被使用的buffers
數(shù)量
cached：系統(tǒng)分配但未被使用的cache
數(shù)量
======buffers/cache行=====
used：Mem行中的used
–
buffers-cached，實(shí)際使用的內(nèi)存總量
free：
未被使用的buffers
與cache
和未被分配的內(nèi)存之和，這升汪就是系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)際可用內(nèi)存。
6.sar
通過(guò)sar命令可以查看服務(wù)器的各個(gè)硬件的實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)情況。由于顯示的一些參數(shù)含義與其它命令類似，這里就不一一詳細(xì)介紹，只重點(diǎn)介紹
幾個(gè)參數(shù)。
(1)sar
-d
顯示磁盤實(shí)時(shí)信息
(2)sar
-b
查看I/O和傳送速率的統(tǒng)計(jì)信息
(3)sar
-u
顯示cpu實(shí)時(shí)信息
(4)sar
-q
查看平均負(fù)載
(5)sar
-r
查看內(nèi)滑游存使用情況
(6)sar
-n
DEV
查看網(wǎng)卡流量情況
rxpck/s：每秒鐘接收的數(shù)據(jù)包
txpck/s：每秒鐘發(fā)送的數(shù)據(jù)包
rxbyt/s：每秒鐘接收的字節(jié)數(shù)
txbyt/s：每秒鐘發(fā)送的字節(jié)數(shù)
rxcmp/s：每秒鐘接收的壓縮數(shù)據(jù)包
txcmp/s：每秒鐘發(fā)送的壓縮數(shù)據(jù)包
rxmcst/s：每秒鐘接收的多播數(shù)據(jù)包
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成都創(chuàng)新互聯(lián)科技有限公司，經(jīng)過(guò)多年的不懈努力，公司現(xiàn)已經(jīng)成為一家專業(yè)從事IT產(chǎn)品開發(fā)和營(yíng)銷公司。廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、設(shè)計(jì)、SEO優(yōu)化、關(guān)鍵詞排名等多種行業(yè)！
文章標(biāo)題：LinuxCPU加壓工具：提升系統(tǒng)處理能力的必備利器(linuxcpu加壓工具)
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