影响Linux性能的各种因素

简介: 【4月更文挑战第20天】介绍了影响Linux系统性能的硬件资源,包括CPU、内存、磁盘I/O性能和网络宽带。

一、系统硬件资源

1.CPU

CPU是操作系统稳定运行的根本,CPU的速度与性能在很大程度上决定了系统整体的性能,因此,CPU 数量越多,主频越高,服务器性能也就相对越好。但事实并非完全如此。

 目前大部分CPU在同一时间内只能运行一个线程,超线程的处理器可以在同一时间运行多个线程,因此,可以利用处理器的超线程特性提高系统性能。在Linux系统下,只有运行SMP内核才能支持超线程,但是,安装的CPU数量越多,从超线程获得的性能方面的提高就越少。另外,Linux内核会把多核的处理器当做多个单独的CPU来识别,例如两个4核的CPU,在 Linux系统下会被当做8个单核CPU。但是从性能角度来讲,两个4核的CPU和8个单核的CPU并不完全等价。根据权威部门得出的测试结论,前者的整体性能要比后者低25%~30%。

可能出现CPU瓶颈的应用有邮件服务器、动态Web服务器等。对于这类应用,要把CPU的配置和性能放在主要位置。

2.内存

内存的大小也是影响Linux性能的一个重要的因素。内存太小,系统进程将被阻塞,应用也将变得缓慢,甚至失去响应;内存太大,导致资源浪费。Linux系统采用了物理内存和虚拟内存两种方式,虚拟内存虽然可以缓解物理内存的不足,但是占用过多的虚拟内存,应用程序的性能将明显下降。要保证应用程序的高性能运行,物理内存一定要足够大;但是过大的物理内存,会造成内存资源浪费,例如,在一个32位处理器的Linux操作系统上,超过8GB的物理内存都将被浪费。因此,要使用更大的内存,建议安装64位的操作系统,同时开启 Linux的大内存内核支持。


3.磁盘I/O性能

磁盘的IO性能直接影响应用程序的性能,在一个有频繁读写操作的应用中,如果磁盘I/O性能得不到满足,就会导致应用停滞。好在如今的磁盘采用了很多方法来提高IO性能.比如常见的磁盘RAID技术。

RAID即独立磁盘冗余阵列,简称磁盘阵列。RAID通过将多块独立的磁盘(物理硬盘)按不同方式组合起来形成一个磁盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的IO性能和数据冗余。

通过RAID技术组成的磁盘组,就相当于一个大硬盘,用户可以对它进行分区格式化、建立文件系统等操作,跟单个物理硬盘一模一样,唯一不同的是RAID磁盘组的IO性能比单个硬盘要高很多,同时在数据的安全性方面也有很大提升。

根据磁盘组合方式的不同,RAID可以分为RAIDO、RAID1、RAID2、RAID3、RAID4,RAID5、RAID6、RAID7、RAID0+1、RAID10等级别,常用的RAID级别有RAID0、RAID1、RAID5、RAIDO+1,

RAID 0:通过把多块硬盘粘合成一个容量更大的硬盘组,提高了磁盘的性能和吞吐量。这种方式成本低,要求至少两块磁盘,但是没有容错和数据修复功能,因而只能用在对数据安全性要求不高的环境中。

RAID 1:也就是磁盘镜像,通过把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,最大限度地保证磁盘数据的可靠性和可修复性,具有很高的数据冗余能力,但磁盘利用率只有50%因而,成本最高,多用在保存重要数据的场合。

RAID5:采用了磁盘分段加奇偶校验技术,从而提高了系统的可靠性。RAID5读出效率很高,写入效率一般,至少需要3块盘。允许一块磁盘故障,而不影响数据的可用性

RAID0+1:把 RAIDO和RAID1技术结合起来就成了RAID0+1,至少需要4块硬盘。此种方式的数据除分布在多个盘上外,每个盘都有其镜像盘,提供全冗余能力,同时允许一个磁盘故障,而不影响数据可用性,并具有快速读/写能力。

通过了解各个RAID级别的性能,可以根据应用的不同特性,选择适合自身的RAID级别,从而保证应用程序在磁盘方面达到最优性能。

4.网络宽带

Linux下的各种应用,一般都是基于网络的,因此网络带宽也是影响性能的一个重要因素,低速的、不稳定的网络将导致网络应用程序的访问阻塞,而稳定、高速的网络带宽,可以保证应用程序在网络上畅通无阻的运行。幸运的是,现在的网络一般都是千兆带宽或光纤网络,带宽问题对应用程序性能造成的影响正在逐步降低。



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