Linux性能监控与调优全攻略

**一、一、性能检测（监控）

**1. CPU1. CPU 监控

说明：

1. top 

分类	具体指标	数值 / 说明
系统基本信息	当前时间	11:16:47
	开机时长	up 3:05（已开机 3 小时 05 分钟）
	登录用户数	2 users
	系统平均负载	load average: 0.00, 0.01, 0.05（1 分钟、5 分钟、15 分钟平均负载）
任务（进程）统计	总进程数	226 total
	运行中进程数	1 running
	休眠进程数	222 sleeping
	停止进程数	3 stopped
	僵尸进程数	0 zombie
CPU 使用率	用户态（us）	0.1%（应用程序占用 CPU 比例）
	内核态（sy）	0.1%（系统内核功能占用 CPU 比例）
	调整优先级的用户态（ni）	0.0%
	空闲（id）	99.8%（空闲 CPU 比例，越高越空闲）
	等待 I/O（wa）	0.0%（因等待磁盘、网络等 I/O 操作占用 CPU 耗时比例）
	硬件中断（hi）	0.0%（处理硬件中断占用 CPU 耗时比例）
	软件中断（si）	0.0%（处理软件中断占用 CPU 耗时比例）
	被虚拟机 “偷走”（st）	0.0%（虚拟机场景下，被其他虚拟机占用的 CPU 时间比例）
内存信息	总物理内存（KiB Mem total）	4026372 KiB（约 4GB ）
	空闲物理内存（free）	2535540 KiB
	已用物理内存（used）	783396 KiB
	缓存（buff/cache）	707436 KiB（可被释放给应用的临时缓存）
交换分区信息	总交换分区（KiB Swap total）	4194300 KiB（约 4GB ）
	空闲交换分区（free）	4194300 KiB
	已用交换分区（used）	0 KiB（未用到磁盘交换，性能较好）
	实际可用内存（avail Mem）	2899668 KiB（含可回收缓存，体现实际可用内存）
进程详情	PID（进程 ID）	10463、12545、1、2 等
	USER（所属用户）	root（所列进程均属 root 用户 ）
	PR（进程优先级）	20（数值越小优先级越高，所列进程多为 20 ）
	NI（nice 值）	0（调整进程优先级，范围 -20 ~ 19 ）
	VIRT（虚拟内存总量）	如 566636 KiB（vmtoolsd 进程）、162012 KiB（top 进程 ）等
	RES（实际物理内存占用）	如 25912 KiB（vmtoolsd 进程）、2372 KiB（top 进程 ）等
	SHR（共享内存）	如 19120 KiB（vmtoolsd 进程）、1588 KiB（top 进程 ）等
	S（进程状态）	S（休眠）、R（运行，如 top 进程状态为 R ）等
	% CPU（进程 CPU 使用率）	如 0.3%（vmtoolsd、top 进程 ）、0.0%（systemd 等进程 ）
	% MEM（进程内存使用率）	如 0.6%（vmtoolsd 进程）、0.1%（top 进程 ）、0.2%（systemd 进程 ）等
	TIME+（累计 CPU 耗时）	如 0:13.54（vmtoolsd 进程）、0:00.02（top 进程 ）、0:01.55（systemd 进程 ）等
	COMMAND（进程名称 / 命令）	vmtoolsd、top、systemd、kthreadd 等

2.mpstat -P ALL 1

列名	全称 / 含义	示例值（以 all 行为例）	补充说明
11:27:17 AM 11:27:18 AM	采样时间	采样时间戳	第一行是 “表头时间”，后续是实际采样时间
CPU	CPU 标识： - all = 所有 CPU 总览 - 0/1 = 单个 CPU 核心编号	all、0、1	你的输出里还有 2、3 核心（截图未完整显示）
%usr	用户态 CPU 使用率（应用程序、脚本等用户空间程序占用 CPU 比例）	0.00	数值越高，用户程序越繁忙
%nice	调整过优先级（nice 值）的用户态 CPU 使用率	0.00	通常为 0（少用优先级调整时）
%sys	内核态 CPU 使用率（系统内核功能、驱动等占用 CPU 比例）	0.25（all 行）	数值高可能因内核任务多（如 I/O 调度）
%iowait	CPU 等待 I/O 耗时比例（因磁盘、网络等 I/O 阻塞，CPU 空闲等待的时间）	0.00	高值可能表示存储 / 网络性能瓶颈
%irq	硬件中断（如键盘、磁盘控制器触发）占用 CPU 比例	0.00	通常较低，驱动异常时可能升高
%soft	软件中断（内核内部触发的中断）占用 CPU 比例	0.00	同上，异常时需关注
%steal	虚拟机场景下，被宿主机 “偷走” 的 CPU 时间（仅虚拟机内可见）	0.00	物理机无此损耗，虚拟机需关注
%guest	运行虚拟机客户机（如 KVM 虚机）占用的 CPU 比例	0.00	无虚拟机时通常为 0
%gnice	调整过优先级的虚拟机客户机 CPU 使用率	0.00	同上，少用场景为 0
%idle	CPU 空闲比例（完全无任务时的空闲时间）	99.75（all 行）

2. 内存监控

 1.  free -h

分类	字段	含义 & 示例值	补充说明
内存	total	总物理内存：3.8G	系统总内存约 3.8GB
	used	已用内存：765M	实际被程序占用的内存
	free	空闲内存：2.4G	完全未被使用的 “纯空闲” 内存
	buff/cache	缓存内存：690M	用于磁盘缓存（可释放给程序）
	available	可用内存：2.8G	程序实际可申请的内存（含可回收缓存）
交换分区	total	总交换空间：4.0G	硬盘模拟的 “虚拟内存” 总大小
	used	已用交换：0B	未用到交换分区（性能好）
	free	空闲交换：4.0G	交换分区剩余空间

总结：系统物理内存充足（总 3.8G，已用仅 765M，可用 2.8G ），且未用到交换分区（Swap 用 0B ），内存状态非常健康，无内存压力～

2. vmstat 1 5

3. sar -r 1 5

3. 磁盘 I/O 监控

1.  iostat -dx 1 5

分类	字段 / 列名	含义 & 示例值	补充说明
磁盘设备	Device	磁盘设备名：scd0、sda	sda 通常是主硬盘，scd0 可能是光驱
I/O 指标	tps	每秒 I/O 操作数： scd0: 0.00 sda: 0.44	数值越高，磁盘越繁忙
	kB_read/s	每秒读数据量（kB）： scd0: 0.02 sda: 15.91	读吞吐量，反映读性能
	kB_wrtn/s	每秒写数据量（kB）： scd0: 0.00 sda: 1.25	写吞吐量，反映写性能
累计统计	kB_read	累计读总量（kB）： scd0: 1050 sda: 676095	系统启动以来的读总数据量
	kB_wrtn	累计写总量（kB）： scd0: 0 sda: 53193	系统启动以来的写总数据量

关键结论

• sda（主硬盘）：有一定读写活动（tps=0.44、kB_read/s=15.91、kB_wrtn/s=1.25 ），但整体负载低，属于正常使用状态。
• scd0（可能是光驱）：读写极少（tps=0.00、kB_wrtn/s=0.00 ），符合光驱低使用场景。
  系统磁盘 I/O 压力小，无明显性能瓶颈。

4. 网络监控

 1. sar -n DEV 1 5

2.ss -tuln

3. netstat -s

5. 综合监控工具

二、性能调优（优化）

1. CPU 调优

2. 内存调优

3. 磁盘 I/O 调优

4. 网络调优

三、调优实战案例

场景：Web 服务器响应缓慢

 1.监控诊断：

top              # 发现 CPU 占用 90%，负载 15（8核机）
vmstat 1         # 显示 r（运行队列）>10，so（Swap Out）>0
free -h          # available 内存仅 500MB（总 16GB）

结论：CPU 瓶颈 + 内存不足导致 Swap。

 2.调优措施

2.1 应用层

# 优化 Nginx 配置（减少 worker 数）
worker_processes auto;
worker_connections 512;  # 原值 1024

# 优化慢 SQL（如添加索引）
EXPLAIN SELECT * FROM users WHERE name='Alice';

 2.2 内核层 

sysctl vm.swappiness=10          # 减少 Swap
sysctl net.ipv4.tcp_tw_reuse=1   # 复用 TIME_WAIT 连接

 硬件：增加内存至 32GB。

3.验证效果

ab -n 10000 -c 100 http://localhost/  # 压力测试
# 结果：TPS 从 200 提升至 800，响应时间从 500ms 降至 120ms

1. 安全第一：生产环境调优前 务必备份，
2. 单一变量：每次只修改一个参数，避免无法定位问题根源。 3
3. 监控先行：调优后持续sar -u 1 3600 记录 1 小时 CPU）。 4
4. 工具选择：
   • 快速诊断：`top/vmstat/iostat
   • 深度分析：perf/eBPF（bcc-tools）
   • 长期Prometheus + Grafana

五、命令速查表

六，Linux内核版本优化 

linux内核优化
升级内核
rpm -ivh kernel-3.10...rpm  

查看内核模块
/lib/modules

uname -r  查看内核版本
3.10.0-957.el7.x86_64

内核版本号由3部分组成
3.10.0-957
主版本号
次版本号：次版本号决定该内核是稳定版本还是开发版本  偶数稳定版本  奇数 开发版本
末版本号（修订版本号）

查询模块
lsmod |grep xfs
modinfo  xfs

加载模块
modprobe  ext4

卸载模块
modprobe  -r  ext4

开启IP转发
vim  /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward  =  1

sysctl -p /etc/sysctl.conf

开启禁ping
vim  /etc/sysctl.conf
net.ipv4.icmp_echo_ignore_all  =  1

sysctl -p /etc/sysctl.conf