为什么要进行Linux系统调优？¶
服务器是业务的核心，一旦性能出现问题，轻则影响用户体验，重则导致服务中断。Linux系统调优的目标就是通过合理配置和优化，让服务器跑得更快、更稳，资源利用率更高。想象一下：如果你的网站突然变慢，用户访问卡顿，可能就是服务器“吃不消”了——这时候就需要我们用调优手段“对症下药”。
常见性能瓶颈及定位工具¶
服务器性能问题通常集中在几个方面：CPU、内存、磁盘I/O、网络。要优化，得先找到“瓶颈”在哪里。以下是最基础的诊断工具：
1. 查看系统整体状态：dstat（可选）¶
如果服务器安装了dstat（需先安装，如yum install dstat），它能综合展示CPU、内存、磁盘、网络的实时数据：
dstat 1 # 每秒更新一次，按Ctrl+C退出
重点看：
- CPU：%usr（用户进程占用）、%sys（内核进程占用）、%idle（空闲率）
- 内存：used（已用）、buff/cache（缓存/缓冲，越大越好）
- 磁盘：read/write（读写速度）、%util（设备忙碌率，>80%则可能瓶颈）
- 网络：recv/send（收发速率）
2. 查看CPU与负载：top¶
如果没装dstat，top是最常用的实时监控工具：
top
关键指标：
- Load Average（负载均衡）：第一行的三个数字（1分钟/5分钟/15分钟），反映等待CPU处理的任务数。若CPU核心数为4，负载值长期>4则需优化（任务堆积）。
- CPU使用率：第三行us（用户进程）、sy（内核进程）、id（空闲）。若us>80%，可能是应用代码低效；若sy>30%，可能是内核线程（如驱动）繁忙。
- IO等待：wa（磁盘/网络IO等待时间），若wa>20%，说明IO太慢（需检查磁盘或网络）。
3. 查看内存使用：free -h¶
free -h # 人类可读格式显示内存
关键指标：
- Total/Used/Free：总内存、已用、空闲。
- Buff/Cache：缓存数据（如文件、网络数据），越大越好（提升性能）。
- Swap：交换分区，若Swap Used频繁增加，说明物理内存不足（需加内存或优化应用）。
4. 查看磁盘I/O：iostat -x 1¶
iostat -x 1 # 1秒刷新一次，-x显示扩展信息
关键指标：
- %util：磁盘设备忙碌率，>80% 说明磁盘“太忙”（读写队列长）。
- r/s/w/s：每秒读写次数，若r/s/w/s很高但kB_read/s/kB_wrtn/s低，可能是随机读写过多（需优化IO模式）。
5. 查看网络连接：ss -tuln¶
ss -tuln # 查看TCP/UDP监听端口及连接状态
关键指标：
- LISTEN：服务监听的端口（如80、443）。
- ESTABLISHED：已建立的连接数，若过多（如超过1000）且持续增长，可能是并发连接过多（需优化连接池或系统参数）。
针对性调优方法¶
一、CPU优化¶
1. 定位高CPU进程¶
用top按P（CPU排序）找到占用最高的进程，再用ps -p <PID> -o comm=,%cpu=,%mem=查看详情。若进程持续占用高CPU，可能是死循环或低效代码（联系开发优化）。
2. 减少系统级CPU占用¶
若sy（内核占用）高，可能是频繁的系统调用（如文件锁、网络连接）。检查内核日志dmesg | grep -i error，或用strace跟踪进程系统调用（需临时调试）。
二、内存优化¶
1. 检查内存泄漏¶
若free -h的Free长期低、Swap Used持续增加，用ps aux --sort=-%mem | head查看内存占用最高的进程。若进程退出后内存未释放，可能是内存泄漏（重启进程或修复代码）。
2. 合理配置缓存¶
Linux的缓存（buff/cache）是优化核心：缓存越大，磁盘访问越少。若因内存不足导致缓存被回收，反而会降低性能。无需主动清理缓存，系统会自动管理。
三、磁盘I/O优化¶
1. 优化随机读写¶
机械硬盘（HDD）随机读写慢，建议：
- 将频繁访问的数据库、日志文件迁移到SSD（速度提升10倍以上）。
- 合并小文件写入（如应用日志用logrotate定期轮转，避免频繁小文件操作）。
2. 减少磁盘等待¶
若iostat显示%util>80%，检查是否有进程持续写大文件（如备份脚本）。临时暂停非关键任务（如定时任务），或优化脚本逻辑（批量处理而非循环写入）。
四、网络优化¶
1. 减少连接浪费¶
若ss显示大量TIME_WAIT连接（客户端主动断开后未释放），临时调整内核参数（需谨慎）：
sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse=1 # 允许复用TIME_WAIT连接
sysctl -w net.ipv4.tcp_fin_timeout=30 # 缩短连接关闭超时
2. 限制连接数¶
若并发连接过多导致ss显示ESTABLISHED持续增长，调整文件描述符限制：
ulimit -n 4096 # 临时设置最大打开文件数
# 永久生效：vi /etc/security/limits.conf，添加 * soft nofile 4096
系统级基础参数调整¶
Linux内核参数可通过sysctl临时修改，需写入/etc/sysctl.conf永久生效：
# 查看所有内核参数
sysctl -a | grep net.ipv4.tcp # 查看TCP相关参数
# 临时修改TCP超时（示例）
sysctl -w net.ipv4.tcp_syn_retries=2 # 减少SYN请求重试次数，加快连接
# 永久生效
echo "net.ipv4.tcp_syn_retries=2" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p # 加载配置
注意：修改内核参数前，务必了解参数含义（如net.ipv4.ip_forward=1开启路由转发，非路由场景勿改）。
调优注意事项¶
- 先诊断，后优化：用
top/dstat定位瓶颈，避免盲目改参数。 - 不要过度调优：Linux默认配置已针对大多数场景优化，除非明确知道问题（如并发连接过多），否则无需频繁调整。
- 先测试，后上线：在测试环境验证调优效果，避免生产环境因参数错误导致服务中断。
总结¶
Linux系统调优是“发现问题→分析原因→精准调整”的过程。从基础工具（top/free/iostat）入手，逐步定位瓶颈（CPU/内存/IO/网络），再针对性优化（换硬件、改参数、修代码）。记住：性能优化没有“一劳永逸”，定期监控（如dstat）+ 持续迭代才是关键。