常见的性能检测工具
TOP
top是最常用的Linux性能监测工具之一。通过top工具可以监视进程和系统整体性能。
- 常见命令一览
安装方式
系统自带，无需安装
使用方法
- 使用top命令统计整体CPU、内存资源消耗。
- CPU项：显示当前总的CPU时间使用分布。
- us表示用户态程序占用的CPU时间百分比。
- sy表示内核态程序所占用的CPU时间百分比。
- wa表示等待IO等待占用的CPU时间百分比。
- hi表示硬中断所占用的CPU时间百分比。
- si表示软中断所占用的CPU时间百分比。
通过这些参数我们可以分析CPU时间的分布，是否有较多的IO等待。在执行完调优步骤后，我们也可以对CPU使用时间进行前后对比。如果在运行相同程序、业务情况下CPU使用时间降低，说明性能有提升。
- KiB Mem：表示服务器的总内存大小以及使用情况。
- KiB Swap：表示当前所使用的Swap空间的大小。Swap空间即当内存不足的时候，把一部分硬盘空间虚拟成内存使用。如果当前所使用的Swap空间大于0，可以考虑优化应用的内存占用或增加物理内存。
在top命令执行后按1，查看每个CPU core的使用情况。 通过该命令可以查看单个CPU core的使用情况，如果CPU占用集中在某几个CPU core上，可以结合业务分析触发原因，从而找到优化思路。
选中top命令的P选项，查看线程运行在哪些 CPU core上。 在top命令执行后按F，可以进入top命令管理界面。在该界面通过上下键移动光标到P选项，通过空格键选中后按Esc退出，即可显示出线程运行的CPU核。观察一段时间，若业务线程在不同NUMA节点内的CPU core上运行，则说明存在较多的跨NUMA访问，可通过NUMA绑核进行优化。(top -> F -> up/down -> 空格 -> ESC)
使用top -p $PID -H命令观察进程中每个线程的CPU资源使用。 “-p”后接的参数为待观察的进程ID。通过该命令可以找出消耗资源多的线程，随后可根据线程号分析线程中的热点函数、调用过程等情况。
Perf
Perf工具是非常强大的Linux性能分析工具，可以通过该工具获得进程内的调用情况、资源消耗情况并查找分析热点函数。
- 常见命令一览
安装方式
centos 为例
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使用方式
- 通过perf top命令查找热点函数。 该命令统计各个函数在某个性能事件上的热度，默认显示CPU占用率，可以通过“-e”监控其它事件。
- Overhead表示当前事件在全部事件中占的比例。
- Shared Object表示当前事件生产者，如kernel、perf命令、C语言库函数等。
- Symbol则表示热点事件对应的函数名称。
通过热点函数，我们可以找到消耗资源较多的行为，从而有针对性的进行优化。
收集一段时间内的线程调用. perf sched record命令用于记录一段时间内，进程的调用情况。“-p”后接进程号，“sleep”后接统计时长，单位为秒。收集到的信息自动存放在当前目录下，文件名为perf.data。
解析收集到的线程调度信息。 perf sched latency命令可以解析当前目录下的perf.data文件。“-s”表示进行排序，后接参数“max”表示按照最大延迟时间大小排序。
numactl
numactl工具可用于查看当前服务器的NUMA节点配置、状态，可通过该工具将进程绑定到指定CPU core，由指定CPU core来运行对应进程。
- 常见命令一览
安装方式
以centos 为例
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使用方法
通过numactl查看当前服务器的NUMA配置。 从numactl执行结果可以看到，示例服务器共划分为4个NUMA节点。每个节点包含16个CPU core，每个节点的内存大小约为64GB。同时，该命令还给出了不同节点间的距离，距离越远，跨NUMA内存访问的延时越大。应用程序运行时应减少跨NUMA访问内存。
通过numactl将进程绑定到指定CPU core。 通过 numactl -C 0-15 top 命令即是将进程“top”绑定到0~15 CPU core上执行。
通过numastat查看当前NUMA节点的内存访问命中率。
- numa_hit表示节点内CPU核访问本地内存的次数。
- numa_miss表示节点内核访问其他节点内存的次数。跨节点的内存访问会存在高延迟从而降低性能，因此，numa_miss的值应当越低越好，如果过高，则应当考虑绑核。