如何通過(guò)Linux內(nèi)核調(diào)優(yōu)來(lái)提高服務(wù)器性能？

在服務(wù)器運(yùn)行中，系統(tǒng)性能的優(yōu)化是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。Linux內(nèi)核是一個(gè)非常強(qiáng)大的操作系統(tǒng)內(nèi)核，可以通過(guò)調(diào)優(yōu)來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)性能。這篇文章將介紹如何通過(guò)Linux內(nèi)核調(diào)優(yōu)來(lái)提高服務(wù)器性能。

1. 調(diào)整內(nèi)核參數(shù)

通過(guò)調(diào)整內(nèi)核參數(shù)可以提高系統(tǒng)性能。以下是一些常用的內(nèi)核參數(shù)調(diào)整：

a. 調(diào)整TCP緩沖區(qū)大小

TCP緩沖區(qū)大小對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男阅苡泻艽笥绊?。如果TCP緩沖區(qū)大小太小，可能會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸出現(xiàn)擁塞。因此，我們需要調(diào)整TCP緩沖區(qū)大小以提高系統(tǒng)性能。

# /etc/sysctl.conf

net.core.rmem_max = 16777216

net.core.wmem_max = 16777216

net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 16777216

net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 16777216

net.ipv4.tcp_window_scaling = 1

net.ipv4.tcp_timestamps = 1

net.ipv4.tcp_sack = 1

net.ipv4.tcp_no_metrics_save = 1

net.ipv4.tcp_moderate_rcvbuf = 1

b. 調(diào)整文件描述符限制

如果服務(wù)器同時(shí)處理大量的請(qǐng)求，可能需要增加文件描述符的限制。

# /etc/security/limits.conf

* soft nofile 65535

* hard nofile 65535

c. 調(diào)整內(nèi)存分配策略

Linux內(nèi)核默認(rèn)使用內(nèi)存自動(dòng)感知分配策略，但是這可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存碎片化。因此，我們可以將內(nèi)存分配策略調(diào)整為更高效的slab分配器。

# /etc/sysctl.conf

vm.swappiness = 0

vm.vfs_cache_pressure = 50

vm.dirty_ratio = 5

vm.dirty_background_ratio = 20

vm.dirty_expire_centisecs = 3000

vm.max_map_count = 262144

vm.min_free_kbytes = 2048

vm.extra_free_kbytes = 4096

vm.overcommit_memory = 1

vm.overcommit_ratio = 50

2. 調(diào)整系統(tǒng)調(diào)用

系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)與內(nèi)核之間的接口。通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)調(diào)用可以提高系統(tǒng)性能。以下是一些常用的系統(tǒng)調(diào)用調(diào)整：

a. 調(diào)整文件系統(tǒng)I/O調(diào)度器

文件系統(tǒng)I/O調(diào)度器可以優(yōu)化系統(tǒng)磁盤I/O的性能。Linux內(nèi)核默認(rèn)使用的是CFQ調(diào)度器。但是，對(duì)于高負(fù)載系統(tǒng)，我們可以考慮使用NOOP或deadline調(diào)度器。

# /etc/rc.local

echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler

echo 1024 > /sys/block/sda/queue/nr_requests

b. 調(diào)整進(jìn)程調(diào)度策略

Linux內(nèi)核默認(rèn)使用的是CFS進(jìn)程調(diào)度策略。但是，對(duì)于高負(fù)載系統(tǒng)，我們可以考慮使用實(shí)時(shí)進(jìn)程調(diào)度策略來(lái)提高系統(tǒng)性能。

# /etc/security/limits.d/99-realtime.conf

@audio - rtprio 99

@audio - nice -19

@audio - memlock unlimited

3. 調(diào)整內(nèi)存分配器

內(nèi)存分配器是操作系統(tǒng)內(nèi)存管理的核心組件。通過(guò)調(diào)整內(nèi)存分配器可以提高系統(tǒng)性能。以下是一些常用的內(nèi)存分配器調(diào)整：

a. 調(diào)整內(nèi)存分配算法

Linux內(nèi)核默認(rèn)使用伙伴系統(tǒng)內(nèi)存分配器。但是，對(duì)于高負(fù)載系統(tǒng)，我們可以考慮使用SLAB或SLUB內(nèi)存分配器來(lái)提高系統(tǒng)性能。

# /etc/sysctl.conf

kernel.slub_max_order = 10

kernel.slab_nomerge = 1

b. 調(diào)整內(nèi)存管理策略

Linux內(nèi)核默認(rèn)使用的是內(nèi)存自動(dòng)感知分配策略。但是，對(duì)于高負(fù)載系統(tǒng)，我們可以考慮使用NUMA或hugepage內(nèi)存管理策略來(lái)提高系統(tǒng)性能。

# /etc/sysctl.conf

vm.zone_reclaim_mode = 0

vm.nr_hugepages = 1000

vm.hugetlb_shm_group = 27

結(jié)論

Linux內(nèi)核是一個(gè)非常強(qiáng)大的操作系統(tǒng)內(nèi)核，可以通過(guò)調(diào)優(yōu)來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)性能。通過(guò)調(diào)整內(nèi)核參數(shù)、系統(tǒng)調(diào)用和內(nèi)存分配器，可以提高服務(wù)器的性能和穩(wěn)定性，從而提高應(yīng)用程序的運(yùn)行效率。

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