Linux系统性能调优与监控指南

一、性能监控工具

1. 基础监控工具

• top/htop：实时监控系统进程和资源使用情况

  top
  htop  # 需要安装，提供更友好的界面
  

• vmstat：监控系统内存、进程、CPU活动等

  vmstat 1  # 每秒刷新一次
  

• iostat：监控磁盘I/O使用情况

  iostat -x 1  # 显示扩展统计，每秒刷新
  

• free：查看内存使用情况

  free -h  # 人类可读格式
  

• sar：系统活动报告工具（sysstat包）

  sar -u 1 3  # CPU使用率，每秒1次共3次
  sar -r     # 内存使用情况
  

2. 高级监控工具

• dstat：全能系统资源统计工具

  dstat -cdngy  # 显示CPU、磁盘、网络、内存等
  

• netstat/ss：网络连接监控

  netstat -tulnp
  ss -tulnp      # 更快的替代品
  

• iftop：实时网络带宽监控

  iftop -i eth0  # 监控指定网卡
  

• iotop：监控磁盘I/O按进程

  iotop
  

• nmon：全面的系统监控工具

  nmon
  

二、性能调优方法

1. CPU调优

• 查看CPU信息：

  lscpu
  cat /proc/cpuinfo
  

• 调整进程优先级：

  nice -n 10 command  # 启动低优先级进程
  renice 10 -p PID    # 调整运行中进程优先级
  

• CPU频率调节（适用于笔记本/省电模式）：

  cpupower frequency-info
  cpupower frequency-set -g performance
  

2. 内存调优

• 查看内存信息：

  cat /proc/meminfo
  

• 调整swappiness（减少交换分区使用）：

  echo 10 > /proc/sys/vm/swappiness  # 临时
  # 永久生效：在/etc/sysctl.conf中添加 vm.swappiness=10
  

• 清理缓存：

  echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches  # 1-清页缓存，2-清inode和目录项，3-清所有
  

3. 磁盘I/O调优

• 查看磁盘信息：

  lsblk
  fdisk -l
  

• I/O调度器调整：

  # 查看当前调度器
  cat /sys/block/sda/queue/scheduler
  
  # 临时修改为deadline
  echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler
  
  # 永久修改：在grub配置中添加 elevator=deadline
  

• 文件系统优化：

  • 对于ext4：tune2fs -o journal_data_writeback /dev/sda1
  • 挂载选项优化：noatime,nodiratime,data=writeback

4. 网络调优

• 查看网络配置：

  ethtool eth0
  

• 调整TCP参数（在/etc/sysctl.conf中）：

  net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
  net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
  net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
  net.core.somaxconn = 4096
  net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192
  

• 应用修改：

  sysctl -p
  

三、长期监控与日志分析

• 配置sar长期监控：

  # 编辑/etc/default/sysstat，设置ENABLED="true"
  systemctl enable sysstat
  systemctl start sysstat
  

• 使用sysdig进行高级监控：

  sysdig -c topprocs_cpu  # 查看CPU使用最高的进程
  sysdig -c topprocs_net   # 查看网络使用最高的进程
  

• 日志分析工具：

  • journalctl：查看系统日志
  • logwatch：日志摘要报告
  • goaccess：Web日志分析

四、性能基准测试

• CPU测试：

  sysbench cpu --cpu-max-prime=20000 run
  

• 内存测试：

  sysbench memory --memory-block-size=1K --memory-total-size=10G run
  

• 磁盘I/O测试：

  sysbench fileio --file-total-size=5G prepare
  sysbench fileio --file-total-size=5G --file-test-mode=rndrw run
  sysbench fileio --file-total-size=5G cleanup
  

五、自动化监控方案

1. Prometheus + Grafana：企业级监控解决方案
2. Zabbix：功能全面的监控系统
3. Nagios：经典监控工具
4. Telegraf + InfluxDB + Grafana：现代监控栈

通过以上工具和方法的组合使用，您可以全面了解Linux系统的性能状况，并进行有针对性的调优，确保系统运行在最佳状态。