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linux 性能调优参数

原创 Linux操作系统 作者:muxinqing 时间:2015-08-07 12:27:10 0 删除 编辑
linux 性能调优参数

1.drop_caches
drop_caches

向/proc/sys/vm/drop_caches文件中写入数值可以使内核释放page cache,dentries和inodes缓存所占的内存。

  只释放pagecache:

      echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches

  只释放dentries和inodes缓存:

      echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches

  释放pagecache、dentries和inodes缓存:

      echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

  这个操作不是破坏性操作,脏的对象(比如脏页)不会被释放,因此要首先运行sync命令。

注:这个只能是手动释放

2. writeback
有了page cache就有了writeback写方式。一个写IO会先写入page cache,然后等待后台pdflush把page cache中脏数据刷入磁盘。如果在刷入磁盘之前系统断电,则page cache的数据丢失。所以对一些可靠性要求高的场景都会把这个写缓存禁掉。writeback写方式是linux操作系统提供的一种非常通用写模式。writeback提供了较好的吞吐量,有了缓存也缩短了IO响应时间。但它也有缺点:(1)断电可能丢数据(数据安全性)(2)对于像数据库这样自缓存的系统来说,多了一层IO缓存开销。因为数据库已经在应用层做了一层缓存。所以对于这样的应用可以用direct io方式,减少用户空间和page cache之间数据复制开销。(3)如果page cache过大,那么就会缓存太多的数据,当需要统一刷入磁盘的时候就会出现一个IO峰值和瓶颈,在这其间对用户的IO访问出现明显影响。如果想削平这个峰值可以把page cache容量设置小一点,让pdflush一段时间内较为平均的刷新dirty数据。

3. pdflush
pdflush是linux系统后台运行的一个线程,这个进程负责把page cahce中的dirty状态的数据定期的输入磁盘。一个系统中会运行很多这个pdflush。cat /proc/sys/vm/nr_pdflush_threads查看当前系统运行pdflush数量。当一段时间(一般是1s)没有任何的pdflush处于工作状态,系统会remove一个pdflush线程。pdflush最大和最小的数量是有配置的,但这些配置一般很少修改。

4. 几个重要的IO写相关参数
 1 dirty_writeback_centisecs
cat /proc/sys/vm/dirty_writeback_centisecs查看这个值,默认一般是500(单位是1/100秒)。这个参数表示5s的时间pdflush就会被唤起去刷新脏数据。没有官方文档说明减少这个值就会有更多的pdflush参与刷数据。比如2.6或者更早的内核,linux中mm/page-writeback.c的源码中有这样一段描述“如果pdflush刷新脏数据的时间超过了这个配置时间,则完成刷新后pdflush会sleep 1s“。这种拥塞的保护机制描述只是写在源码里,并没有写入官方文档或者形成规范,所以也就意味着这种机制在不同的版本可能有不同的表现。
所以修改dirty_writeback_centisecs并不一定能给你带来多少性能的提升,相反有可能出现你意想不到的问题。一般建议用户使用默认值。

 2 dirty_expire_centisecs
cat /proc/sys/vm/dirty_expire_centicecs查看这个值,默认是3000(单位是1/100秒)。这个值表示page cache中的数据多久之后被标记为脏数据。只有标记为脏的数据在下一个周期到来时pdflush才会刷入到磁盘,这样就意味着用户写的数据在30秒之后才有可能被刷入磁盘,在这期间断电都是会丢数据的。如果想pdfflush刷新频率大写可以减小这个值,比如:echo 1000 >> /proc/sys/vm/dirty_expire_centicecs 设置为10s一个刷新周期。

 3 dirty_backgroud_ratio
cat /proc/sys/vm/dirty_backgroud_ratio查看这个值,默认是10(单位是百分比,不同的内核版本可能有不同的默认值)。很多的描述文档中描述这个值表示最多缓存脏数据的空间占总内存的百分比。其实不然,查看源码的描述,它的真实意义是占(MemFree + Cached - Mapped)的百分比。达到这个上限后会唤醒pdflush把这些脏数据刷新到磁盘,在把脏数据输入磁盘之前所有写IO会被阻塞。所以如果这个值设的过大,则会周期的出现一个写IO峰值,而且这个峰值持续比较长时间,在这段时间内用户的写IO会被阻塞。对于一些业务场景需要把这个值设置的小写,把峰值写IO平分为多次小的写IO。例如:echo 5 >> cat /proc/sys/vm/dirty_backgroud_ratio 把百分比降低到5%。

 4  dirty_ratio
cat /proc/sys/vm/dirty_ratio查看这个值,默认是20(单位是百分比,不同的内核版本可能有不同的默认值)。表示当脏数据占用总内存的百分比超过20%的时候,内核会把所有的写操作阻塞掉,等待pdflush把这些脏数据刷入到磁盘后才能恢复正常的IO写。要注意的是当这个事件发生时,会阻塞掉所有写操作。这样会产生一个很大的问题,一个长时间大IO会抢占更多的IO写资源,可能把其它的小IO饿死。因为大IO产生的脏数据较多,很快达到这个阀值,此时就会系统会阻塞掉所有的写IO,从而小写IO无法进行写操作。

5.Swappiness


    swap空间是一块磁盘空间,操作系统使用这块空间保存从内存中换出的操作系统不常用page数据,这样可以分配出更多的内存做page cache。这样通常会提升系统的吞吐量和IO性能,但同样会产生很多问题。页面频繁换入换出会产生IO读写、操作系统中断,这些都很影响系统的性能。这个值越大操作系统就会更加积极的使用swap空间。
调节swappniess方法如下:
cat /proc/sys/vm/swappniess查看这个参数的配置(默认值是60)
echo 0 >> /proc/sys/vm/swappniess 禁止操作系统使用任何的swap空间
echo 100 >> /proc/sys/vm/swappniess 操作系统会尽量使用swap空间
swappniess设置一个适当值对于系统性能也会有明显的影响。
swappniess很小时,系统能并发的进程或者线程就会减少,但每个进程或者线程运行的速度较快,cpu利用率较好。
swappniess很大时,系统并发好,但每个进程或者线程速度较慢。较多IO读写和系统中断会消耗很多cpu资源,此时系统效率较低。
所以如果希望提高服务器的并发量,对服务的相应时间要求不很高的场景可以适当的把swappniess调节的高些。对于并发量不大但希望相应时间小的应用场景可以适当的调小这个参数,比如个人电脑可以直接禁掉swap。

网络调优

所有的TCP/IP调优参数都位于/proc/sys/net/目录。例如, 下面是最重要的一些调优参数,后面是它们的含义:

1、/proc/sys/net/core/rmem_max — 最大的TCP数据接收缓冲
2、/proc/sys/net/core/wmem_max — 最大的TCP数据发送缓冲
3、/proc/sys/net/ipv4/tcp_timestamps — 时间戳在(请参考RFC 1323)TCP的包头增加12个字节
4、/proc/sys/net/ipv4/tcp_sack — 有选择的应答
5、/proc/sys/net/ipv4/tcp_window_scaling — 支持更大的TCP窗口. 如果TCP窗口最大超过65535(64K), 必须设置该数值为1
6、rmem_default — 默认的接收窗口大小
7、rmem_max — 接收窗口的最大大小
8、wmem_default — 默认的发送窗口大小
9. wmem_max — 发送窗口的最大大小

/proc目录下的所有内容都是临时性的, 所以重启动系统后任何修改都会丢失.

建议在系统启动时自动修改TCP/IP参数:

把下面代码增加到/etc/rc.local文件, 然后保存文件, 系统重新引导的时候会自动修改下面的TCP/IP参数:

echo 256960 > /proc/sys/net/core/rmem_default
echo 256960 > /proc/sys/net/core/rmem_max
echo 256960 > /proc/sys/net/core/wmem_default
echo 256960 > /proc/sys/net/core/wmem_max
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_timestamps
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_sack
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_window_scaling

TCP/IP参数都是自解释的, TCP窗口大小设置为256960, 禁止TCP的时间戳(取消在每个数据包的头中增加12字节), 支持更大的TCP窗口和TCP有选择的应答。

上面数值的设定是根据互连网连接和最大带宽/延迟率来决定.

注: 上面实例中的数值可以实际应用, 但它只包含了一部分参数.

另外一个方法: 使用 /etc/sysctl.conf 在系统启动时将参数配置成您所设置的值:

net.core.rmem_default = 256960
net.core.rmem_max = 256960
net.core.wmem_default = 256960
net.core.wmem_max = 256960
net.ipv4.tcp_timestamps = 0
net.ipv4.tcp_sack =1
net.ipv4.tcp_window_scaling = 1

该文件指定了每个套接字所允许的最大缓冲区的大小。

/proc/sys/net/core/rmem_default

该文件指定了接收套接字缓冲区大小的缺省值(以字节为单位)。

/proc/sys/net/core/rmem_max

该文件指定了接收套接字缓冲区大小的最大值(以字节为单位)。

/proc/sys/net/core/wmem_default

该文件指定了发送套接字缓冲区大小的缺省值(以字节为单位)。

/proc/sys/net/core/wmem_max

该文件指定了发送套接字缓冲区大小的最大值(以字节为单位)。

/proc/sys/net/ipv4

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