Linux系统监控与性能调优的3个阶段:从入门到精通

阶段一：入门

1. 系统监控工具的介绍：

了解常用的系统监控工具，如top、htop、vmstat、sar等，以及它们的基本用法和功能。

2. 基本性能指标的理解：

学习 CPU 使用率、内存使用率、磁盘I/O、网络流量等基本性能指标的含义和如何解读。

3. 使用top和htop进行实时监控：

学习使用top和htop命令来实时监控系统资源的使用情况，并理解其输出结果。

阶段二：进阶

4. 系统性能分析工具的应用：

学习使用更高级的系统性能分析工具，如sar、vmstat、iostat等，深入了解系统各方面的性能指标。

5. 性能调优的基本原则：

掌握性能调优的基本原则，包括优化关键进程、调整系统参数、合理分配资源等。

6. 监控系统日志：

学习使用日志监控工具，如journalctl、syslog-ng等，及时发现和解决系统问题。

在进阶阶段，掌握更多高级的系统性能分析工具和技术，常见的程序操作命令：

1. 使用sar进行系统性能分析：

查看CPU使用率：sar -u

查看内存使用情况：sar -r

查看磁盘IO情况：sar -d

查看网络流量情况：sar -n DEV

2. 使用vmstat查看系统性能：

查看CPU、内存、磁盘IO等情况：vmstat

实时监控系统性能：vmstat 1

3. 使用iostat监控磁盘IO性能：

查看磁盘IO情况：iostat

查看指定设备的IO情况：iostat -x -d /dev/sda

4. 使用netstat监控网络性能：

查看网络连接情况：netstat -tunlp

查看网络接口统计信息：netstat -i

5. 使用iftop实时监控网络流量：

实时监控网络流量：iftop

6. 使用tcpdump抓包分析网络数据：

抓包分析网络数据：tcpdump -i eth0

7. 使用strace跟踪系统调用：

跟踪程序系统调用：strace -p <PID>

8. 使用lsof查看系统打开的文件：

查看指定进程打开的文件：lsof -p <PID>

9. 使用pidstat监控进程资源使用情况：

实时监控进程资源使用情况：pidstat -u -r -d 1

10. 使用perf进行性能分析：

进行性能分析：perf record -a -g -- sleep 10

阶段三：精通

7. 性能调优的高级技巧：

学习使用高级性能调优工具和技术，如内核参数调优、IO调度算法、网络优化等。

8. 应用级别性能调优：

深入了解各种应用程序的性能调优方法，根据实际情况对应用程序进行优化。

9. 自动化性能监控和调优：

学习使用自动化工具和脚本来实现系统性能监控和调优的自动化，提高效率和精度。

在精通阶段，学习者掌握更高级的性能调优技巧和命令，以下是一些程序操作命令示例：

1. 使用perf进行系统性能调优：

进行性能分析：perf record -a -g -- sleep 10

分析性能数据：perf report

2. 使用numactl优化NUMA架构系统：

设置CPU亲和性：numactl --physcpubind=0-3 --interleave=0,1 ./my_program

3. 使用taskset设置进程CPU亲和性：

设置进程绑定到指定CPU：taskset -c 0-3 ./my_program

4. 使用cgroups进行资源限制和管理：

创建cgroup：cgcreate -g cpu,memory:my_group

限制CPU使用率：cgset -r cpu.cfs_quota_us=20000 my_group

限制内存使用量：cgset -r memory.limit_in_bytes=1G my_group

5. 使用sysctl调优内核参数：

修改TCP连接超时时间：sysctl -w net.ipv4.tcp_keepalive_time=600

调整文件描述符限制：sysctl -w fs.file-max=100000

6. 使用nice和renice调整进程优先级：

设置进程优先级：nice -n 10 ./my_program

调整进程优先级：renice -n 10 -p <PID>

7. 使用ulimit调整用户资源限制：

修改用户打开文件数限制：ulimit -n 65535

修改用户CPU时间限制：ulimit -t unlimited

8. 使用iptables进行高级网络流量控制：

配置防火墙规则：iptables -A INPUT -s 192.168.1.0/24 -j DROP

9. 使用tc进行网络流量控制和调度：

配置带宽限制：tc qdisc add dev eth0 root tbf rate 1mbit burst 32kbit latency 400ms

10. 使用ethtool调整网络接口参数：

修改网络接口速率：ethtool -s eth0 speed 1000 duplex full