不需要了解每个组件的所有实现细节，只要能理解它们最基本的工作原理和协作方式
大部分性能分析和优化都会包含的知识：
| 分类 | 原理 | 性能指标 | 性能剖析 | 调优方法 |
|---|---|---|---|---|
| 文件系统 | 虚拟文件系统、文件系统I/O栈、文件系统缓存、文件系统种类 | 容量、IOPS、缓存命中率 | df、strace、vmstat、sar、perf、proc 文件系统 | 文件系统选型、利用文件系统缓存、I/O 隔离 |
| Linux 内核 | 内核态 | BPF、perf、proc 文件系统 | 内核选项 | |
| 应用程序 | 吞吐量、响应时间、资源使用率 | USE 方法(使用率、饱和度、错误)、进程剖析(进程状态、资源使用率、I/O 剖析、系统调用、热点函数、动态追踪)、APM(逻辑简化、编程语言、算法调优、非阻塞 I/O、利用缓存与缓冲区、异步处理并发、垃圾回收) | ||
| 架构设计 | 空间换时间(缓存、缓冲区、冗余数据)、时间换空间(压缩编码、页面交换)、并行处理(多线程、多进程、分布式)、异步处理(异步 I/O、消息队列、事件通知) | |||
| 性能监控 | 时间序列分析(历史趋势分析、性能模型构建、未来趋势预测)、服务调用追踪(服务调用流程跟踪、服务调用性能分析、服务调用链拓扑展示)、数据可视化(趋势图、散点图、热图、饼图)、告警通知(阈值选择、报警策略、通知阈值) | |||
| 性能测试 | 明确需求(系统资源需求、应用程序需求)、环境假设(合理的假设、生产环境模拟、生产负载模拟)、性能测试(基准测试、负载测试、压力测试)、结果分析(应用程序瓶颈、数据库瓶颈、系统资源瓶颈) | |||
| CPU | 进程与线程、CPU调度、中断系统、CPU缓存、NUMA | 平均负载、CPU 使用率(用户CPU、系统CPU、IOWAIT、软中断、窃取CPU、客户CPU)、上下文切换(自愿上下文切换、非自愿上下文切换)、CPU缓存命中率 | top/ps、vmstat、mpstat、sar、pidstat、strace、perf、execsnoop、proc 文件系统 | CPU绑定、进程CPU资源限制、进程优先级调整、中断负载均衡、CPU缓存、NUMA优化 |
| 内存 | 地址空间、虚拟内存、内存分配与回收、缓存与缓冲区、SWAP | 系统内存使用量、进程内存使用量、缓存与缓冲区命中率、SWAP使用量 | tree、top、sar、vmstat、cachestat、cachetop、memleak、proc 文件系统 | 减少SWAP使用、减少动态内存分配、优化NUMA、 限制进程内存资源、使用HugePage |
| 网络 | 网络配置、TCP / IP 协议、网络收发流程、高级路由、网络QoS、网络防火墙、C10K与C100K | 吞吐量(BPS、QPS、PPS)、延迟、丢包、TCP 重传 | ethtool、sar、ping、netstat/ss、ifstat、ifconfig、tcpdump、wireshark、iptables、traceroute、ipcontrack、perf | 网卡调优(MTU、队列长度、链路聚合)、协议调优(HTTP、TCP、Overlay)、资源控制(QoS)、内核调优(NAT调优、功能卸载、负载均衡、DPDK) |
| 磁盘 IO | 磁盘管理、磁盘类型、磁盘接口、磁盘I/O栈 | 使用率、IOPS、吞吐量、IOWAIT | dstat、sar、iostat、pidstat、iotop、iolatency、blktrace、fio、perf | 系统调用、I/O资源控制、充分利用缓存、RAID、I/O隔离 |
