目錄：

• 排查順序

• 方法論

• 性能分析工具

• CUP 分析思路

• 內存分析思路

• IO 分析思路

• 網絡分析思路

• 基準測試工具

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排查順序

整體情況：

top / htop / atop?命令查看進程/線程、CPU、內存使用情況，CPU 使用情況；

dstat 2查看CPU、磁盤IO、網絡IO、換頁、中斷、切換、系統 I/O 狀態；

vmstat 2查看內存使用情況、內存狀態；

iostat -d -x 2查看所有磁盤的 IO 情況，系統 I/O 狀態；

iotop?查看 IO 靠前的進程，系統的 I/O 狀態；

perf top?查看占用 CPU 最多的函數，CPU 使用情況；

perf record -ag --sleep 15;perf report?查看CPU事件占比，調用棧，CPU 使用情況；

sar -n DEV 2查看網卡的吞吐，網卡狀態；

/usr /share /bcc /tools /filetop -C查看每個文件的讀寫情況，系統的 I/O 狀態；

/usr /share /bcc /tools /opensnoop?顯示正在被打開的文件，系統的 I/O 狀態；

mpstat -P ALL 1單核 CPU 是否被打爆；

ps aux --sort=-%cpu?按 CPU 使用率排序，找出 CPU 消耗最多進程；

ps -eo pid,comm,rss | awk '{m=$3/1e6;s["*"]+=m;s[$2]+=m} END{for (n in s) printf"%10.3f GB? %s\n",s[n],n}' | sort -nr | head -20?統計前20內存占用；

awk 'NF>3{s["*"]+=s[$1]=$3*$4/1e6} END{for (n in s) printf"%10.1f MB? %s\n",s[n],n}' /proc/slabinfo | sort -nr | head -20?統計內核前20? slab 的占用；

進程分析，進程占用的資源：

pidstat 2 -p 進程號查看可疑進程CPU使用率變化情況；

pidstat -w -p 進程號 2查看可疑進程的上下文切換情況；

pidstat -d -p 進程號 2查看可疑進程的IO情況；

lsof -p 進程號查看進程打開的文件；

strace -f -T -tt -p 進程號顯示進程發起的系統調用；

協議棧分析，連接/協議棧情況：

ethtool -S?查看網卡硬件情況；

cat /proc/net/softnet_stat/ifconfig eth1?查看網卡驅動情況；

netstat -nat|awk '{print awk $NF}'|sort|uniq -c|sort -n查看連接狀態分布；

ss -ntp或者netstat -ntp查看連接隊列；

netstat -s?查看協議棧情況；

方法論

RED 方法：監控服務的請求數（Rate）、錯誤數（Errors）、響應時間（Duration）。Weave Cloud在監控微服務性能時提出的思路。

USE方法：監控系統資源的使用率（Utilization）、飽和度（Saturation）、錯誤數（Errors）。
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性能分析工具

Linux 內核的各個子系統出發，匯總了對各個子系統進行性能分析時，你可以選擇的工具。不過，雖然這個圖是性能分析最好的參考資料之一，它其實還不夠具體。比如，當你需要查看某個性能指標時，這張圖里對應的子系統部分，可能有多個性能工具可供選擇。但實際上，并非所有這些工具都適用，具體要用哪個，還需要你去查找每個工具的手冊，對比分析做出選擇。

CPU 分析思路

首先從 CPU 的角度來說，主要的性能指標就是 CPU 的使用率、上下文切換以及 CPU Cache 的命中率等。下面這張圖就列出了常見的 CPU 性能指標。

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內存分析思路

接著我們來看內存方面。從內存的角度來說，主要的性能指標，就是系統內存的分配和使用、進程內存的分配和使用以及 SWAP 的用量。下面這張圖列出了常見的內存性能指標。

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IO 分析思路

從文件系統和磁盤 I/O 的角度來說，主要性能指標，就是文件系統的使用、緩存和緩沖區的使用，以及磁盤 I/O 的使用率、吞吐量和延遲等。下面這張圖列出了常見的 I/O 性能指標。

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網絡分析思路

從網絡的角度來說，主要性能指標就是吞吐量、響應時間、連接數、丟包數等。根據 TCP/IP 網絡協議棧的原理，我們可以把這些性能指標，進一步細化為每層協議的具體指標。這里我同樣用一張圖，分別從鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層，列出了各層的主要指標。

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基準測試工具

除了性能分析外，很多時候，我們還需要對系統性能進行基準測試。比如，

• 在文件系統和磁盤 I/O 模塊中，我們使用 fio 工具，測試了磁盤 I/O 的性能。

• 在網絡模塊中，我們使用 iperf、pktgen 等，測試了網絡的性能。

• 而在很多基于 Nginx 的案例中，我們則使用 ab、wrk 等，測試 Nginx 應用的性能。
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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux 问题分析，性能优化的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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