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Linux系统优化考虑的两个方面:
硬件层面:例如加内存、换用企业级SSD、提高带宽等操作。
软件层面:系统内核参数、硬盘IO以及资源分配方面的配置。
在软件层面如何进行系统优化:
主要从系统内核参数、CPU、IO、网络、内存这几个方面来进行优化。
内存调优:优化系统的内存使用效率,减少内存泄漏和内存碎片等问题。
磁盘调优:提高磁盘的读写速度和可靠性,减少数据丢失和损坏的风险。
CPU调优:优化CPU的利用率,提高系统的性能和稳定性。
网络调优:提高网络的性能和稳定性,减少数据传输的延迟和丢失。
进程和线程调优:优化系统的进程调度算法、减少进程和线程的竞争等,提高系统的并发性能和稳定性。
系统优化的步骤:
1、使用系统监控工具、性能测试工具等,收集系统的性能数据和指标,了解系统当前的运行状态,从而识别系统的瓶颈和优化空间。
2、使用追踪工具进行追踪,定位到具体的应用程序和进程。
3、根据定位到的应用程序和进程进行分析,分析导致出问题的原因,从而对内存、磁盘、CPU等方面进行优化。
系统性能的相关概念:
IOPS:Input/Output Per Second。是指每秒钟可以进行的输入/输出操作次数,是衡量存储设备性能的重要指标之一
吞吐量:Throughput。系统在单位时间内能够处理的事务数量。
响应时间:Response Time。系统从接收请求到返回结果所需的时间。
带宽:Bandwidth。数据传输的速度,通常以每秒传输的比特数(bps)或字节(Bps)来衡量。
延时:Latency。指从请求发出到收到响应所需的时间。
瓶颈:Bottleneck。操作系统中限制系统性能的关键因素或资源。当系统中某个组件的处理能力达到极限,无法满足其他组件的需求时,就会出现瓶颈。
工作负载:Workload。是指计算机系统中正在运行的应用程序或任务的集合。
缓存:cache。缓存的作用就是用来提高系统性能的一种技术。
CPU缓存::CPU缓存是一种硬件设备,通常是集成在CPU芯片中。CPU缓存分为三个级别,包括L1、L2和L3缓存,这些级别按照缓存大小和访问速度逐渐递减。用于存储CPU需要频繁访问的数据和指令,以便更快地执行计算任务。CPU缓存速度非常快,通常比内存缓存快几个数量级,因此能够大大提高计算机的运行速度。
内存缓存:内存缓存通常是通过在系统内存中划分出一部分空间来实现的,这部分空间被称为缓存区。缓存区是由操作系统内核管理的,它在系统启动时就被分配出来,并在系统运行期间一直存在。
当应用程序需要访问内存中的数据时,内存缓存会首先检查缓存区中是否已经缓存了该数据。如果已经缓存,则可以直接从缓存区中读取数据,从而避免了从内存中读取数据的时间和能耗。如果缓存区中没有该数据,则需要从内存中读取,并将数据存储到缓存区中以供下一次访问使用。
缓冲:Buffer。缓冲通常是在内存中分配一块空间来实现的,这些空间被称为缓冲区。缓冲区是用于临时存储数据的区域,数据在这里被暂时保存并等待被进一步处理。
如将数据从一个设备传输到另一个设备时,缓冲可以暂存数据,以防止数据在传输过程中丢失或损坏。因为如果发送方速度太快,接受方不能及时接收就会导致数据丢失。
输入缓冲区(Input Buffer):用于存储输入设备(例如键盘、鼠标等)发送过来的数据,等待系统进一步处理。
输出缓冲区(Output Buffer):用于存储输出设备(例如打印机、屏幕等)接受数据,等待设备进行处理。
文件缓冲区(File Buffer):用于存储文件数据的内存区域,通过将文件数据缓存到内存中,可以减少访问磁盘的次数,提高文件读写的效率。
磁盘缓存(Disk Cache):用于存储磁盘上的数据,通过将常用的数据缓存到内存中,可以加速磁盘访问,提高系统的性能。
Linux资源信息的监控
通过对系统性能参数的监控和收集,了解当前系统的负载、CPU使用情况,内存使用、IO等信息。
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