《Linux 性能及调优指南》1.6 了解Linux性能指标
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原文名稱：《Linux Performance and Tuning Guidelines》
原文地址：http://www.redbooks.ibm.com/abstracts/redp4285.html
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1.6.1 處理器性能指標
1.6.2 內(nèi)存性能指標
1.6.3 網(wǎng)絡(luò)性能指標
1.6.4 塊設(shè)備性能指標
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在我們了解Linux操作系統(tǒng)中各種調(diào)優(yōu)參數(shù)和性能度量工具前，有必要討論一下關(guān)于系統(tǒng)性能的各種可用指標和他們的意義。
?由于Linux是一個開源的操作系統(tǒng)，所以有很多性能度量工具可以使用。你最后選擇哪個工具取決于你的個人喜好和數(shù)據(jù)量以及你需要的詳細程度。
?雖然有很多工具可以使用，但所有的性能度量工具都測量相同的指標，所以理解這些指標能讓你使用任何你所碰到工具。
?為此我們只涉及了最重要的一些指標。有許多更詳細的指標可以用來做深入分析，但這些已超出了本文的范疇。
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1.6.1 處理器性能指標
下面是關(guān)于處理器的性能指標。
? CPU使用率【CPU Utilization】
這可能是最直接的指標了，它表示每個處理器的整體使用率。
?在IBM System x架構(gòu)中，如果在持續(xù)一段時間里CPU使用率超過80%，就可能預(yù)示著CPU出現(xiàn)了瓶頸。
?? 用戶時間【User Time】
表示用戶進程所花費的CPU百分比，包括Nice時間。在用戶時間值很高的情況下，表明系統(tǒng)正在執(zhí)行實際的工作。
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? 系統(tǒng)時間【System Time】
表示內(nèi)核操作所花費的CPU百分比，包括硬中斷【IRQ】和軟中斷[SoftIRQ]。
?系統(tǒng)時間值持續(xù)很高表明網(wǎng)絡(luò)或驅(qū)動器堆棧可能存在瓶頸。通常系統(tǒng)只花費很少時間在內(nèi)核時間上。
?? 等待【W(wǎng)aiting】
花費在等待I/O操作所需的CPU時間總和，與阻塞【Blocked】值相似，
?系統(tǒng)不應(yīng)該花費過多的時間等待I/O操作；否則你應(yīng)該檢查一下I/O子系統(tǒng)各方面性能。
?? 空閑時間【Idle time】
表示CPU空閑的百分比。
?? Nice時間【Nice time】
表示花費在執(zhí)行re-nicing（改變進程的執(zhí)行順序和優(yōu)先級）進程的CPU百分比。
?? 平均負載【Load average】
平均負載不是百分比，它是下面數(shù)值之和的平均值：
– 隊列中等待執(zhí)行的進程數(shù)
– 等待不可中斷任務(wù)執(zhí)行完成的進程數(shù)。
也就是TASK_RUNNING和TASK_UNINTERRUPTIBLE之和的平均值。
?如果請求CPU時間的進程發(fā)生阻塞（），平均負載將會上升。
?相反如果每個進程都可以立即執(zhí)行不會錯過CPU周期，平均負載就會降低。
?? 可運行進程【Runable processes】
這個值表示準備執(zhí)行的進程。這個值在持續(xù)一段時間按內(nèi)應(yīng)該不會超過物理處理器數(shù)量的10倍，否則CPU可能存在瓶頸。
?? 堵塞【Blocked】
在等待I/O操作完成前，進程是不能繼續(xù)執(zhí)行。進程堵塞可能意味著I/O存在瓶頸。
?? 上下文交換【Context switch】
系統(tǒng)中進程之間進行交換的數(shù)量。上下文交換次數(shù)過多與大量的中斷有關(guān)，這可能暗示著驅(qū)動器或應(yīng)用程序存在問題。
?通常是不需要上下文交換的，因為每次只需要刷新CPU緩存，但有些上下文交換是必要的。參見1.1.5“上下文交換”。
? 中斷【Interrupts】
中斷數(shù)量中包括硬中斷和軟中斷。硬中斷會對系統(tǒng)性能產(chǎn)生非常不利的影響。高中斷值表明軟件存在瓶頸，可能是內(nèi)核或者驅(qū)動。
?請記住中斷值中也包括CPU始終所導(dǎo)致的中斷。參見1.1.6“中斷處理”。
?1.6.2 內(nèi)存性能指標
下面是關(guān)于內(nèi)存的性能指標。
? 空閑內(nèi)存【Free memory】
與其它操作系統(tǒng)相比，不必過分在意空閑內(nèi)存值。正如1.2.2“虛擬內(nèi)存管理”所述，
?Linux內(nèi)核將大量未使用的內(nèi)存分配作為文件系統(tǒng)緩存使用，所以在已用內(nèi)存扣除用于緩沖和緩存的數(shù)量得到實際空閑內(nèi)存。
?? 交換空間使用【Swap usage】
這個值表示已使用的交換空間數(shù)量。正如1.2.2“虛擬內(nèi)存管理”所述，交換空間的使用只能告訴你Linux在管理內(nèi)存上是多么有效。
?要想確定內(nèi)存是否存在瓶頸，Swap In/Out的數(shù)量才以為著用來。
?如果Swap In/Out長時間保持在每秒鐘超過200到300頁以上可能表示內(nèi)存存在瓶頸。
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? 緩沖與緩存【Buffer and cache】
被用來作為文件系統(tǒng)和塊設(shè)備的緩存
?? Slabs
表示內(nèi)核所使用的內(nèi)存。注意內(nèi)核的頁是不能被交換到硬盤上的。
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? 活動與非活動內(nèi)存【Active versus inactive memory】
提供關(guān)于活動內(nèi)存的相關(guān)信息。非活動內(nèi)存會作為候選被kswapd交換到硬盤。參見“頁幀回收”
?1.6.3 網(wǎng)絡(luò)性能指標
下面是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的性能指標。
? 已收到和已傳送的封包【Packets received and sent】
這個指標能告訴你特定網(wǎng)卡已收到和已發(fā)送的封包數(shù)量
?? 已收到和已傳送的字節(jié)【Bytes received and sent】
這個值表示特定網(wǎng)卡已收到和已發(fā)送的字節(jié)數(shù)量。
?? 每秒鐘沖突數(shù)【Collisions per second】
這個值提供發(fā)生在指定網(wǎng)卡的網(wǎng)絡(luò)沖突的數(shù)量。持續(xù)出現(xiàn)沖突值表示在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中存在瓶頸而不是服務(wù)器。
?在大多數(shù)正確配置網(wǎng)絡(luò)中，沖突時非常罕見的，除非網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是由hub組成的。
?? 丟棄的封包【Packets dropped】
被內(nèi)核丟棄的封包數(shù)，原因可能是防火墻配置問題或缺乏網(wǎng)絡(luò)緩沖
?? Overruns
Overruns表示超出網(wǎng)絡(luò)接口緩沖的次數(shù)。這個指標可以與丟棄的封包數(shù)量配合來確定瓶頸是出自網(wǎng)絡(luò)緩沖還是網(wǎng)絡(luò)隊列長度。
?? 錯誤【Errors】
被標示為失敗的幀的數(shù)量。這經(jīng)常是由于網(wǎng)絡(luò)不匹配或部分網(wǎng)線損壞引起的。對于銅纜千兆網(wǎng)部分網(wǎng)線損壞會產(chǎn)生嚴重的性能問題。
?1.6.4 塊設(shè)備性能指標
下面是關(guān)于塊設(shè)備的性能指標。
? IO等待【Iowait】
CPU在等待I/O操作發(fā)生所花費的時間。如果這個值持續(xù)很高，很可能表示I/O存在瓶頸。
?? 隊列平均長度【Average queue length】
I/O請求的數(shù)量。通常硬盤隊列值在2到3為最佳；過高可能表示硬盤I/O存在瓶頸。
?? 平均等待時間【Average wait】
I/O請求服務(wù)所花費的平均時間。等待時間包括實際I/O操作的時間和在I/O隊列中等待的時間。單位為毫秒ms。
?? 每秒鐘傳輸?shù)臄?shù)量【Transfers per second】
表示每秒鐘執(zhí)行了多少次I/O操作（包括讀取和寫入）。
?與每秒鐘傳輸字節(jié)數(shù)【kBytes per second】結(jié)合可以幫助確定系統(tǒng)平均傳輸大小。平均傳輸大小通常要與硬盤子系統(tǒng)的條帶大小一致。
?? 每秒鐘讀寫塊的數(shù)量【Blocks read/write per second】
這個指標表示每秒鐘讀寫塊的數(shù)量，在2.6內(nèi)核中塊的大小為1024字節(jié)，早期的內(nèi)核可以有不同的塊大小，從512字節(jié)到4KB。
?? 每秒鐘讀寫字節(jié)的數(shù)量【Kilobytes per second read/write】
表示塊設(shè)備讀寫的實際數(shù)據(jù)的數(shù)量，單位為KB。
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的《Linux 性能及调优指南》1.6 了解Linux性能指标的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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