鲲鹏devkit性能分析工具介绍（一）

鲲鹏devkit性能分析工具介绍（一）

鲲鹏性能分析工具由四个子工具组成，分别为：系统性能分析、Java性能分析、系统诊断和调优助手。

系统性能分析是针对基于鲲鹏的服务器的性能分析工具，能收集服务器的处理器硬件、操作系统、进程/线程、函数等各层次的性能数据，分析系统性能指标，定位到系统瓶颈点及热点函数，并给出优化建议。该工具可以辅助用户快速定位和处理软件性能问题。

Java性能分析是针对基于鲲鹏的服务器上运行的Java程序的性能分析和优化工具，能图形化显示Java程序的堆、线程、锁、垃圾回收等信息，收集热点函数、定位程序瓶颈点，帮助用户采取针对性优化。

系统诊断是针对基于鲲鹏的服务器的性能分析工具，提供内存泄漏诊断（包括内存未释放和异常释放）、内存越界诊断、内存消耗信息分析展示、OOM诊断能力、网络丢包等，帮助用户识别出源代码中内存使用的问题点，提升程序的可靠性，工具还支持压测系统，如：网络IO诊断，评估系统最大性能。

调优助手是针对基于鲲鹏的服务器的调优工具，能系统化组织性能指标，引导用户分析性能瓶颈，实现快速调优。

工具的目标用户

作为一款性能分析工具，它具有这广泛的使用场景，同时也适合如下的目标用户
软件运行分析适合软件开发人员（以软件的运行情况为分析的起点）
主要分析的是：热点函数、并发控制、锁与等待
系统资源分析适合系统资源管理/poc人员（以系统资源分析为起点）
主要分析的是：系统配置、系统资源使用、资源调度、NUMA访问等

软件架构

工具从软件逻辑上分成Analysis Server 和Agent两大部分：

Analysis Server：主要作用是实现性能数据分析及分析结果呈现
Agent：主要作用是实现性能数据采集

下面是鲲鹏性能分析工具的软件架构图

全景分析

通过采集系统软硬件配置信息，以及系统CPU、内存、存储IO、网络IO资源的运行情况，获得对应的使用率、饱和度、错误次数等指标，以此识别系统性能瓶颈。针对部分系统指标项，根据当前已有的基准值和优化经验提供优化建议。

针对大数据场景、数据库场景和分布式存储场景的硬件配置、系统配置和组件配置进行检查并显示不是最优的配置项，同时分析给出典型硬件配置及软件版本信息。

• 以全景图的方式展示服务器及其子系统的TOPO结构及其配置。方便用户快速了解系统配置，及是否存在配置不合理的点，例如内存条配置位置
• 基于use性能分析方法，针对系统cpu、内存、磁盘IO、网络IO资源的运行情况，获得他们的使用率、饱和度、错误等指标，一次识别系统瓶颈
• 针对大数据、数据库、分布式存储场景的硬件配置、系统配置和组件配置进行检查并显示不上最优的配置项，同时分析出典型硬件配置及软件版本信息
• 综合分析性能和系统配置情况，给出检测到的系统性能瓶颈，并给出优化建议和修改方案
  

全景分析原理

基于USE性能分析方法，获得系统资源的使用率、饱和度、错误等指标，依次识别系统瓶颈

• 使用率：在规定的时间间隔内，资源用于服务工作的时间百分比。虽然资源繁忙，但是资源还有能力接受更多工作的程度被视为饱和度
• 饱和度：资源不能在服务更多额外工作的程度，通常有等待队列
• 错误：错误事件的个数
  

CPU重点指标解读

%sys:该指标表示cPu花了多少比例的时间在内核空间运行，分配内存、I0操作、创建子进程等都是内核操作，所以当该指标较高时，建议:
1、检查系统上是否存在大量lo操作。如果存在建议更换高性能lo设备，或减少o操作
2、2.如果lo操作不多，建议检查内核、驱动是否有问题。

%iowait:当该指标占用率过高的时候，通常意味着某些程序的Io操作效率很低。或者O对应设备的性能很低以至于读写操作需要很长的时间来完成，所以当该指标较高时，建议议更换高性能O设备或减少IO操作。

内存重点指标解读

pgpgin/s

每秒从磁盘或SWAP置换到内存的字节数（KB）。

pgpgout/s

每秒从内存置换到磁盘或SWAP的字节数（KB）。
pgscank/s

每秒被kswapd守护进程扫描的分页数量。

pgscand/s

每秒直接被扫描的分页数量。
pswpin/s

系统每秒换入的交换分区页面总数。

pswpout/s

系统每秒换出的交换分区页面总数。
memused (KB)

已使用的内存大小，以KB为单位。包括缓冲区和缓存的空间。

%memused

已使用内存的百分比，即memused(KB)/(memused(KB)+memfree(KB))。

存储IO重点指标解读

avgrq-sz

平均每次存储I/O操作的数据大小（以扇区为单位）。

avgqu-sz

磁盘请求队列的平均长度。
%util

在I/O请求发送到设备期间所消耗的CPU时间百分比（设备的带宽使用率）。当该值接近100％时说明磁盘读写将近饱和。
svctm

系统处理每次请求的平均时间（以毫秒为单位），不包括在请求队列中消耗的时间。

网络IO重点指标解读

rxdrop/s

当Linux缓冲区满的时候，网卡设备接收端每秒钟丢弃的数据包的数量。

txdrop/s

当Linux缓冲区满的时候，网络设备发送端每秒钟丢弃的网络包的数量。
rxfifo/s

在接收数据包时，每秒发生FIFO溢出错误的次数。

txfifo/s

当发送数据包时，每秒发生FIFO溢出错误的次数。

重点系统配置解读

由于TLB映射记录数量有限。使用更大的页面可以增加从缓存转换的内存范国,从而减少TLB未命中而提高性能