谈谈 Linux 性能优化

无论你是运维还是开发，可能都经历过这样的场景：

流量高峰期，服务器 CPU 使用率过高报警，你登录 Linux 上去 top 完之后，却不知道怎么进一步定位，到底是系统 CPU 资源太少，还是程序并发部分写得有问题？ 系统并没有跑什么吃内存的程序，但在敲完 free 命令之后，却发现已经没什么内存了，到底是哪里占用了内存？为什么？ 一大早就收到 Zabbix 告警，你发现某台存放监控数据的数据库主机 CPU 的 I/O Wait 较高，该怎么办？

面对这样的场景，你愿意束手无策等待帮助，还是游刃有余庖丁解牛？

性能优化是软件系统中最有挑战的工作之一，就算看了很多资料和书籍，一旦涉及到解决具体问题，还是会一脸懵逼。

大多数时候，我们只能看到“症状”，却不知道从哪儿下手排查和解决。

极客们常说，只有知道一件事物的原理，它才是有用的东西。

Linux 性能优化是个系统工程，除了要学习那些基础知识点之外，还有 2 点比较重要：

• 掌握性能优化的思路和方法，尝试大量 Linux 性能工具；
• 从学习到输出，说白了就是不断实践，从实践中总结经验。

这样，你才能把观察到的性能问题跟系统原理关联起来，特别是把应用程序、库函数、系统调用、内核和硬件等不同的层级贯穿起来。

说到性能工具，就不得不提性能领域的大师布伦丹·格雷格（Brendan Gregg）。他不仅是动态追踪工具 DTrace 的作者，还开发了许许多多的性能工具。

我相信你一定见过他所描绘的 Linux 性能工具图谱：

△ 图片来自 brendangregg.com

这个图是 Linux 性能分析最重要的参考资料之一，它告诉你在 Linux 不同子系统出现性能问题后，应该用什么样的工具来观测和分析。

比如，当遇到 I/O 性能问题时，可以参考图片最下方的 I/O 子系统，使用 iostat、iotop、blktrace 等工具分析磁盘 I/O 的瓶颈。

为了让你对性能有个全面的认识，可以看看下面这张思维导图，里面涵盖了大部分性能分析和优化都会包含的知识。

△ Linux 性能优化思维导图

另外，我还要特别强调一点，就是性能工具的选用。

有句话是这么说的，一个正确的选择胜过千百次的努力。虽然夸张了些，但是选用合适的性能工具，确实可以大大简化整个性能优化过程。

但切记，千万不要把性能工具当成学习的全部。工具只是解决问题的手段，关键在于你的用法。

只有真正理解了它们背后的原理，并且结合具体场景，融会贯通系统的不同组件，你才能真正掌握它们。

对于我们大多数人来说，最好的学习方式一定是带着问题学习，而不是先去啃那几本厚厚的原理书籍，这样容易把自己的信心压垮。

我认为，学习要会抓重点，只要你了解少数几个系统组件的基本原理和协作方式，掌握基本的性能指标和工具，学习实际工作中性能优化的常用技巧，你就已经可以准确分析和优化大多数的性能问题了。

在这个认知和基础上，再反过来去阅读那些经典的操作系统或者其它图书，才能事半功倍。

去年年末那会儿，我看极客时间出了个《Linux 性能优化实战》专栏，作者是倪朋飞，上面那张详细的知识图谱就是他画的。

抱着试试看的态度我订阅了，然而平时工作太忙，最近才陆陆续续追完，感觉收获很大，帮我解决了工作中的一些实际问题。

这两年知识付费泛滥，这个专栏是其中的一股清流了，可以负责地说，这是我在知识付费中收获最大的一门课，这里 Mike 推荐给你。

课程大概有 60 讲，讲了 Linux 性能的基本指标、工具，以及相应的观测、分析和调优方法，用实际案例贯穿了从应用程序到操作系统的各个组件。

我看上线也不过 几个月，已经有近 2W 人订阅了，截了一些评价，可以参考看看：

作者是微软的 Azure 资深工程师，主要负责开源容器编排系统 Kubernetes 在 Azure 的落地实践。

哥们有着近 10 年的云计算工作经验，所以对 Linux 性能优化这套东西有一些自己的思考和沉淀。

除了内容硬核以外，还有 2 点不得不提：

1、讲解得很成体系，每一章节都有基础篇、案例篇和套路篇，选的案例比较有针对性，基本都是工作中用得上的，「套路篇」就更别说了，有好几篇我看了不止一遍。

2、倪朋飞不仅会回答大家提出的问题，还会针对那些有代表性进行公开答疑，确实挺走心。

说真的，光看评论区也能收获不少，自己的认知还是有局限性，有些问题现在没碰到，不等于以后不会出现。

结合目录我总结了一下，要把这个硬核的专栏「啃下来」，你能获得下面这些知识：

• 掌握 Linux 必备的基本原理以及 Linux 系统必懂的性能指标（CPU、磁盘 I/O、内存以及网络）和性能工具。
• 结合实际案例分析，让你在遇到资源瓶颈时不再束手无策，学会观测和准确定位、快速分析并高效优化，具备高手解决性能优化问题的思路和全局观。
• 五个综合实战模块还原真实的工作场景，结合开源项目、框架或者系统设计的案例，手把手带你在「高级战场」演练，目的是让你把之前学到的所有知识融会贯通，马上能将所学应用在工作当中。
• 针对订阅用户会设置答疑篇章，作者针对典型问题，进行公开答疑解惑。

说了半天，看看目录吧：