Linux系统性能优化全攻略

### Linux系统性能优化全攻略 #### 1. 内核相关文件设置 - **/proc/sys/vm/bdflush文件**：该文件决定了bdflush内核守护进程的行为。此守护进程负责确定何时将“脏”缓冲区写入磁盘。当内存不足时，可调整缓冲区缓存中“脏”缓冲区的最大数量，以及bdflush一次可写入磁盘的“脏”缓冲区最大数量。高值会使磁盘写入频率降低但持续时间变长，低值则使磁盘写入在频率和持续时间上更均匀。其他设置可控制空闲缓冲区的分配，可按需调整。 - **/proc/sys/vm/kswapd文件**：包含控制内核交换的设置。可控制kswapd一次尝试释放的页面数量和一次写入的页面数量（交换簇）。应合理设置交换簇大小，使其进行大块I/O操作，减少磁盘寻道次数，但设置过高会导致系统因长时间交换而变慢。Red Hat的默认设置适用于使用频率不高的服务器，可自行尝试调整。 - **/proc/sys/vm/pagetable_cache文件**：包含两个数字，代表每个处理器的最小和最大缓存大小。在内存较低的单CPU系统（尤其是RAM小于16MB）中，应将这些值设为0以节省内存。在SMP系统中，这些设置可使系统在不获取内核内存锁的情况下快速进行页表分配。Red Hat 7.3的默认设置为25和50。 #### 2. 串口调优 Linux中的串口默认值较为保守，可使用`setserial`命令重置这些值，以提高调制解调器吞吐量等性能指标。`setserial`用于设置和/或报告指定串口的配置信息，包括I/O端口和IRQ设置。 若串口速度设置合适但仍较慢，可根据连接质量调整数据包大小。若电话线噪音大，选择较小的数据包大小；若线路质量高且安静，可尝试较大的数据包大小。可使用`pppd`实用程序的`mru`和`mtu`参数进行设置。 #### 3. 文件系统调优 文件系统设置通常较为保守，以避免用户系统面临风险。许多设置可进行调整以优化文件系统。由于许多Linux发行版使用ext3文件系统，下面将介绍提高ext3文件系统性能的方法。 ##### 3.1 分区问题 在调整文件系统之前，需了解分区位置对其性能的影响。硬盘由高速旋转的圆形薄盘片组成，盘片外边缘的移动速度比内边缘快，因此最外侧磁道的数据读写速度更快。硬盘从外向内写入数据，所以分区时，第一个分区的速度会比最后一个快。一般建议将交换分区和`/tmp`分区放在硬盘最快的部分，即靠近开头的位置。若硬盘柱面数超过1024，且打算使用21.4.2之前版本的LILO，则`/boot`分区需位于前1024柱面内，否则系统无法启动。 ##### 3.2 tune2fs工具 **注意**：切勿在以读写方式挂载的文件系统上使用`tune2fs`更改参数，某些更改可能会破坏数据，应先卸载分区再进行更改。 `tune2fs`工具可调整ext3文件系统的某些方面： - **-c max - mount - counts参数**：用于调整文件系统自动执行检查前的最大挂载次数。Red Hat 7.3使用日志文件系统，默认值为 -1，表示文件系统不会被标记为脏。例如，将其设置为20的命令如下： ```bash # /sbin/tune2fs -c 20 /dev/hdb3 ``` - **-i interval - between - checks参数**：确定强制文件系统检查之间的最大时间间隔。Red Hat 7.3的默认值为0，表示不强制检查，而非日志文件系统的发行版可能设置为15,552,000秒（6个月）。例如，将其设置为9个月的命令如下： ```bash # /sbin/tune2fs -i 23328000 /dev/hdb3 ``` 对于很少写入或只读挂载的文件系统，可适当增大这些值，避免不必要的检查；对于写入频繁的文件系统，不建议增大这些值，以便尽早发现问题，避免数据丢失。 此外，还可使用该工具调整为root用户保留的文件系统块数和百分比。Red Hat 7.3的默认值为5%。设置块数的命令如下： ```bash # /sbin/tune2fs -r 50000 ``` 设置保留百分比的命令如下： ```bash # /sbin/tune2fs -m 10 ``` 为root用户保留块可在用户填满文件系统时提供修复机会，但应谨慎使用。关键文件系统（如`/`、`/var`和`/etc`）的保留块尤为重要，可适当降低可移动磁盘（如Iomega Zip磁盘、软盘）和单独`/home`分区的保留块百分比。 ##### 3.3 hdparm工具 `hdparm`工具用于检索并可选地设置硬盘参数，适用于内核版本1.2.13及更高版本，某些选项在2.0.10之前的内核中不支持。 **提示**：`hdparm`工具专为IDE硬盘设计，SCSI硬盘由SCSI主机适配器处理，其驱动程序会自动使用最佳设置，不过仍可使用`hdparm`测试SCSI硬盘的性能。 对于I/O负载高的磁盘，将IDE驱动程序设置为使用直接内存访问（DMA）和32位传输可显著提高性能。默认内核设置较为保守，有调整空间。 以下命令指定第一个IDE磁盘通过PCI总线进行32位I/O： ```bash # /sbin/hdparm -c 1 /dev/hda ``` 某些芯片组需要特殊的同步序列，可将`-c 1`替换为`-c 3`，该值适用于几乎所有32位IDE芯片组，但会增加一些开销。使用`-c 0`可禁用32位传输。 启用`/dev/hda`设备的DMA使用的命令如下： ```bash # /sbin/hdparm -d 1 /dev/hda ``` DMA可使数据直接从硬盘传输到内存，绕过CPU。要启用DMA，主板芯片组的支持必须编译到内核中。使用`-d 0`可关闭DMA，某些驱动器的DMA实现可能存在问题，导致文件系统损坏，若出现此类问题，可尝试禁用DMA。 可通过运行`hdparm`的性能测试模式来测试更改结果，该测试应运行两到三次以获得准确测量值： ```bash # /sbin/hdparm -t /dev/hda ``` 结果示例如下： ``` /dev/hda: Timing buffered disk reads: 64 MB in 5.81 seconds = 12.36 MB/sec ``` 进行调整并重新运行`hdparm`测试命令，直到找到最佳设置。若要使更改永久生效，可使用以下命令： ```bash # /sbin/hdparm -k 1 /dev/hda ``` 通过设置`-m`选项更改每次中断传输的扇区数可能会带来轻微性能提升，但实际效果可能不明显。 ##### 3.4 mke2fs命令 `mke2fs`命令用于在磁盘分区或其他设备上创建ext2文件系统。若Linux机器通常处理非常大