Linux问题分析与性能优化

极客重生 2021-08-20

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排查顺序
方法论
性能分析工具
CPU分析思路
内存分析思路
IO分析思路
网络分析思路
基准测试工具
参考

排查顺序

整体情况：

top/htop/atop
命令查看进程/线程、CPU、内存使用情况，CPU使用情况；
dstat 2
查看CPU、磁盘IO、网络IO、换页、中断、切换，系统I/O状态;
vmstat 2
查看内存使用情况，内存状态；
iostat -d -x 2
查看所有磁盘的IO情况，系统I/O状态；
iotop
查看IO靠前的进程，系统的I/O状态；
perf top
查看占用CPU最多的函数，CPU使用情况；
perf record -ag -- sleep 15;perf report
查看CPU事件占比，调用栈，CPU使用情况；
sar -n DEV 2
查看网卡的吞吐，网卡状态；
/usr/share/bcc/tools/filetop -C
查看每个文件的读写情况，系统的I/O状态；
/usr/share/bcc/tools/opensnoop
显示正在被打开的文件，系统的I/O状态；
mpstat -P ALL 1
单核CPU是否被打爆；
ps aux --sort=-%cpu
按CPU使用率排序，找出CPU消耗最多进程；
ps -eo pid,comm,rss | awk '{m=$3/1e6;s["*"]+=m;s[$2]+=m} END{for (n in s) printf"%10.3f GB %s\n",s[n],n}' | sort -nr | head -20
统计前20内存占用；
awk 'NF>3{s["*"]+=s[$1]=$3*$4/1e6} END{for (n in s) printf"%10.1f MB %s\n",s[n],n}' /proc/slabinfo | sort -nr | head -20
统计内核前20slab的占用；

进程分析，进程占用的资源：

pidstat 2 -p 进程号
查看可疑进程CPU使用率变化情况；
pidstat -w -p 进程号 2
查看可疑进程的上下文切换情况；
pidstat -d -p 进程号 2
查看可疑进程的IO情况；
lsof -p 进程号
查看进程打开的文件；
strace -f -T -tt -p 进程号
显示进程发起的系统调用；

协议栈分析，连接/协议栈状态：

ethtool -S
查看网卡硬件情况；
cat /proc/net/softnet_stat/ifconfig eth1
查看网卡驱动情况；
netstat -nat|awk '{print awk $NF}'|sort|uniq -c|sort -n 查看连接状态分布；
ss -ntp
或者netstat -ntp
查看连接队列；
netstat -s
查看协议栈情况；

方法论

RED方法：监控服务的请求数（Rate）、错误数（Errors）、响应时间（Duration）。Weave Cloud在监控微服务性能时提出的思路。

USE方法：监控系统资源的使用率（Utilization）、饱和度（Saturation）、错误数（Errors）。

性能分析工具

Linux 内核的各个子系统出发，汇总了对各个子系统进行性能分析时，你可以选择的工具。不过，虽然这个图是性能分析最好的参考资料之一，它其实还不够具体。比如，当你需要查看某个性能指标时，这张图里对应的子系统部分，可能有多个性能工具可供选择。但实际上，并非所有这些工具都适用，具体要用哪个，还需要你去查找每个工具的手册，对比分析做出选择。