爲什麼要進行Linux系統調優？¶
服務器是業務的核心，一旦性能出現問題，輕則影響用戶體驗，重則導致服務中斷。Linux系統調優的目標就是通過合理配置和優化，讓服務器跑得更快、更穩，資源利用率更高。想象一下：如果你的網站突然變慢，用戶訪問卡頓，可能就是服務器“喫不消”了——這時候就需要我們用調優手段“對症下藥”。
常見性能瓶頸及定位工具¶
服務器性能問題通常集中在幾個方面：CPU、內存、磁盤I/O、網絡。要優化，得先找到“瓶頸”在哪裏。以下是最基礎的診斷工具：
1. 查看系統整體狀態：dstat（可選）¶
如果服務器安裝了dstat（需先安裝，如yum install dstat），它能綜合展示CPU、內存、磁盤、網絡的即時數據：
dstat 1 # 每秒更新一次，按Ctrl+C退出
重點看：
- CPU：%usr（用戶進程佔用）、%sys（內核進程佔用）、%idle（空閒率）
- 內存：used（已用）、buff/cache（緩存/緩衝，越大越好）
- 磁盤：read/write（讀寫速度）、%util（設備忙碌率，>80%則可能瓶頸）
- 網絡：recv/send（收發速率）
2. 查看CPU與負載：top¶
如果沒裝dstat，top是最常用的即時監控工具：
top
關鍵指標：
- Load Average（負載均衡）：第一行的三個數字（1分鐘/5分鐘/15分鐘），反映等待CPU處理的任務數。若CPU核心數爲4，負載值長期>4則需優化（任務堆積）。
- CPU使用率：第三行us（用戶進程）、sy（內核進程）、id（空閒）。若us>80%，可能是應用代碼低效；若sy>30%，可能是內核線程（如驅動）繁忙。
- IO等待：wa（磁盤/網絡IO等待時間），若wa>20%，說明IO太慢（需檢查磁盤或網絡）。
3. 查看內存使用：free -h¶
free -h # 人類可讀格式顯示內存
關鍵指標：
- Total/Used/Free：總內存、已用、空閒。
- Buff/Cache：緩存數據（如文件、網絡數據），越大越好（提升性能）。
- Swap：交換分區，若Swap Used頻繁增加，說明物理內存不足（需加內存或優化應用）。
4. 查看磁盤I/O：iostat -x 1¶
iostat -x 1 # 1秒刷新一次，-x顯示擴展信息
關鍵指標：
- %util：磁盤設備忙碌率，>80% 說明磁盤“太忙”（讀寫隊列長）。
- r/s/w/s：每秒讀寫次數，若r/s/w/s很高但kB_read/s/kB_wrtn/s低，可能是隨機讀寫過多（需優化IO模式）。
5. 查看網絡連接：ss -tuln¶
ss -tuln # 查看TCP/UDP監聽端口及連接狀態
關鍵指標：
- LISTEN：服務監聽的端口（如80、443）。
- ESTABLISHED：已建立的連接數，若過多（如超過1000）且持續增長，可能是併發連接過多（需優化連接池或系統參數）。
針對性調優方法¶
一、CPU優化¶
1. 定位高CPU進程¶
用top按P（CPU排序）找到佔用最高的進程，再用ps -p <PID> -o comm=,%cpu=,%mem=查看詳情。若進程持續佔用高CPU，可能是死循環或低效代碼（聯繫開發優化）。
2. 減少系統級CPU佔用¶
若sy（內核佔用）高，可能是頻繁的系統調用（如文件鎖、網絡連接）。檢查內核日誌dmesg | grep -i error，或用strace跟蹤進程系統調用（需臨時調試）。
二、內存優化¶
1. 檢查內存泄漏¶
若free -h的Free長期低、Swap Used持續增加，用ps aux --sort=-%mem | head查看內存佔用最高的進程。若進程退出後內存未釋放，可能是內存泄漏（重啓進程或修復代碼）。
2. 合理配置緩存¶
Linux的緩存（buff/cache）是優化核心：緩存越大，磁盤訪問越少。若因內存不足導致緩存被回收，反而會降低性能。無需主動清理緩存，系統會自動管理。
三、磁盤I/O優化¶
1. 優化隨機讀寫¶
機械硬盤（HDD）隨機讀寫慢，建議：
- 將頻繁訪問的數據庫、日誌文件遷移到SSD（速度提升10倍以上）。
- 合併小文件寫入（如應用日誌用logrotate定期輪轉，避免頻繁小文件操作）。
2. 減少磁盤等待¶
若iostat顯示%util>80%，檢查是否有進程持續寫大文件（如備份腳本）。臨時暫停非關鍵任務（如定時任務），或優化腳本邏輯（批量處理而非循環寫入）。
四、網絡優化¶
1. 減少連接浪費¶
若ss顯示大量TIME_WAIT連接（客戶端主動斷開後未釋放），臨時調整內核參數（需謹慎）：
sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse=1 # 允許複用TIME_WAIT連接
sysctl -w net.ipv4.tcp_fin_timeout=30 # 縮短連接關閉超時
2. 限制連接數¶
若併發連接過多導致ss顯示ESTABLISHED持續增長，調整文件描述符限制：
ulimit -n 4096 # 臨時設置最大打開文件數
# 永久生效：vi /etc/security/limits.conf，添加 * soft nofile 4096
系統級基礎參數調整¶
Linux內核參數可通過sysctl臨時修改，需寫入/etc/sysctl.conf永久生效：
# 查看所有內核參數
sysctl -a | grep net.ipv4.tcp # 查看TCP相關參數
# 臨時修改TCP超時（示例）
sysctl -w net.ipv4.tcp_syn_retries=2 # 減少SYN請求重試次數，加快連接
# 永久生效
echo "net.ipv4.tcp_syn_retries=2" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p # 加載配置
注意：修改內核參數前，務必瞭解參數含義（如net.ipv4.ip_forward=1開啓路由轉發，非路由場景勿改）。
調優注意事項¶
- 先診斷，後優化：用
top/dstat定位瓶頸，避免盲目改參數。 - 不要過度調優：Linux默認配置已針對大多數場景優化，除非明確知道問題（如併發連接過多），否則無需頻繁調整。
- 先測試，後上線：在測試環境驗證調優效果，避免生產環境因參數錯誤導致服務中斷。
總結¶
Linux系統調優是“發現問題→分析原因→精準調整”的過程。從基礎工具（top/free/iostat）入手，逐步定位瓶頸（CPU/內存/IO/網絡），再針對性優化（換硬件、改參數、修代碼）。記住：性能優化沒有“一勞永逸”，定期監控（如dstat）+ 持續迭代纔是關鍵。