Linux 系统监控与性能调优

在使用 Linux 系统时，监控系统状态和性能是维护系统稳定运行的重要环节。通过系统监控工具，我们可以实时了解系统的资源使用情况，从而进行有效的性能调优。本文将介绍一些常用的系统监控工具及其使用方法，并提供一些性能调优的基本技巧。

一、系统监控工具

1. top 和 htop

top 命令是一个实时任务管理器，可以显示系统中正在运行的进程及其资源使用情况。htop 是 top 的增强版本，具有更加友好的用户界面和更多的功能。

top
htop

• CPU 使用率：显示各个 CPU 核心的使用情况。
• 内存使用率：显示物理内存和交换内存的使用情况。
• 进程信息：显示每个进程的 PID、用户、CPU 和内存使用情况等。

2. vmstat

vmstat 命令可以显示虚拟内存、进程、CPU 活动等系统性能信息。

vmstat 2 5

• procs：进程信息，r 表示运行队列的进程数，b 表示不可中断睡眠状态的进程数。
• memory：内存信息，swpd 表示交换内存的使用情况，free 表示空闲内存，buff 和 cache 表示缓存使用情况。
• swap：交换信息，si 和 so 表示从交换区读写数据的速率。
• io：IO 信息，bi 和 bo 表示块设备的读写速率。
• system：系统信息，in 表示每秒的中断次数，cs 表示每秒的上下文切换次数。
• cpu：CPU 信息，us 表示用户态 CPU 使用率，sy 表示系统态 CPU 使用率，id 表示空闲 CPU 使用率，wa 表示 IO 等待 CPU 使用率。

3. iostat

iostat 命令可以显示 CPU 和磁盘 IO 的统计信息。

iostat -x 2 5

• %user：用户态 CPU 使用率。
• %system：系统态 CPU 使用率。
• %iowait：IO 等待时间的百分比。
• %idle：空闲时间的百分比。
• Device：设备名称。
• r/s 和 w/s：每秒读写请求数。
• rkB/s 和 wkB/s：每秒读写数据量（KB）。

4. netstat

netstat 命令用于显示网络连接、路由表、接口状态等网络信息。

netstat -tuln

• -t：显示 TCP 连接。
• -u：显示 UDP 连接。
• -l：显示监听的端口。
• -n：显示数字地址和端口。

5. sar

sar 命令是一个强大的系统性能监控工具，可以显示 CPU、内存、IO、网络等各方面的统计信息。

sar -u 2 5

• -u：显示 CPU 使用情况。
• -r：显示内存使用情况。
• -n DEV：显示网络设备的统计信息。

二、性能调优技巧

1. 优化内存使用

• 释放缓存：定期释放缓存可以避免内存泄漏。

  echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
  

• 调整交换分区：合理设置交换分区的大小和使用策略。

  swapon -s
  sysctl vm.swappiness=10
  

2. 优化 CPU 使用

• 进程优先级调整：使用 nice 和 renice 命令调整进程的优先级。

  nice -n 10 command
  renice -n 10 -p PID
  

• 多核优化：确保多线程应用能够充分利用多核 CPU。

3. 优化磁盘 IO

• 使用 RAID：通过 RAID 技术提升磁盘 IO 性能。
• 调整 IO 调度算法：选择适合的 IO 调度算法，如 CFQ、deadline、noop。

  echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler
  

4. 网络性能优化

• 调整网络参数：通过修改内核参数优化网络性能。

  sysctl -w net.core.somaxconn=1024
  sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
  

• 使用高效的网络协议：如使用 HTTP/2 代替 HTTP/1.1。

希望能够帮助大家更好地掌握 Linux 系统的监控与性能调优技巧。