Linux性能优化实战
倪朋飞
微软资深工程师,Kubernetes项目维护者
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开篇词 (2讲)
开篇词 | 别再让Linux性能问题成为你的绊脚石
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01 | 如何学习Linux性能优化?
CPU 性能篇 (13讲)
02 | 基础篇:到底应该怎么理解“平均负载”?
03 | 基础篇:经常说的 CPU 上下文切换是什么意思?(上)
04 | 基础篇:经常说的 CPU 上下文切换是什么意思?(下)
05 | 基础篇:某个应用的CPU使用率居然达到100%,我该怎么办?
06 | 案例篇:系统的 CPU 使用率很高,但为啥却找不到高 CPU 的应用?
07 | 案例篇:系统中出现大量不可中断进程和僵尸进程怎么办?(上)
08 | 案例篇:系统中出现大量不可中断进程和僵尸进程怎么办?(下)
09 | 基础篇:怎么理解Linux软中断?
10 | 案例篇:系统的软中断CPU使用率升高,我该怎么办?
11 | 套路篇:如何迅速分析出系统CPU的瓶颈在哪里?
12 | 套路篇:CPU 性能优化的几个思路
13 | 答疑(一):无法模拟出 RES 中断的问题,怎么办?
14 | 答疑(二):如何用perf工具分析Java程序?
内存性能篇 (8讲)
15 | 基础篇:Linux内存是怎么工作的?
16 | 基础篇:怎么理解内存中的Buffer和Cache?
17 | 案例篇:如何利用系统缓存优化程序的运行效率?
18 | 案例篇:内存泄漏了,我该如何定位和处理?
19 | 案例篇:为什么系统的Swap变高了(上)
20 | 案例篇:为什么系统的Swap变高了?(下)
21 | 套路篇:如何“快准狠”找到系统内存的问题?
22 | 答疑(三):文件系统与磁盘的区别是什么?
I/O 性能篇 (10讲)
23 | 基础篇:Linux 文件系统是怎么工作的?
24 | 基础篇:Linux 磁盘I/O是怎么工作的(上)
25 | 基础篇:Linux 磁盘I/O是怎么工作的(下)
26 | 案例篇:如何找出狂打日志的“内鬼”?
27 | 案例篇:为什么我的磁盘I/O延迟很高?
28 | 案例篇:一个SQL查询要15秒,这是怎么回事?
29 | 案例篇:Redis响应严重延迟,如何解决?
30 | 套路篇:如何迅速分析出系统I/O的瓶颈在哪里?
31 | 套路篇:磁盘 I/O 性能优化的几个思路
32 | 答疑(四):阻塞、非阻塞 I/O 与同步、异步 I/O 的区别和联系
网络性能篇 (13讲)
33 | 关于 Linux 网络,你必须知道这些(上)
34 | 关于 Linux 网络,你必须知道这些(下)
35 | 基础篇:C10K 和 C1000K 回顾
36 | 套路篇:怎么评估系统的网络性能?
37 | 案例篇:DNS 解析时快时慢,我该怎么办?
38 | 案例篇:怎么使用 tcpdump 和 Wireshark 分析网络流量?
39 | 案例篇:怎么缓解 DDoS 攻击带来的性能下降问题?
40 | 案例篇:网络请求延迟变大了,我该怎么办?
41 | 案例篇:如何优化 NAT 性能?(上)
42 | 案例篇:如何优化 NAT 性能?(下)
43 | 套路篇:网络性能优化的几个思路(上)
44 | 套路篇:网络性能优化的几个思路(下)
45 | 答疑(五):网络收发过程中,缓冲区位置在哪里?
综合实战篇 (13讲)
46 | 案例篇:为什么应用容器化后,启动慢了很多?
47 | 案例篇:服务器总是时不时丢包,我该怎么办?(上)
48 | 案例篇:服务器总是时不时丢包,我该怎么办?(下)
49 | 案例篇:内核线程 CPU 利用率太高,我该怎么办?
50 | 案例篇:动态追踪怎么用?(上)
51 | 案例篇:动态追踪怎么用?(下)
52 | 案例篇:服务吞吐量下降很厉害,怎么分析?
53 | 套路篇:系统监控的综合思路
54 | 套路篇:应用监控的一般思路
55 | 套路篇:分析性能问题的一般步骤
56 | 套路篇:优化性能问题的一般方法
57 | 套路篇:Linux 性能工具速查
58 | 答疑(六):容器冷启动如何性能分析?
加餐篇 (4讲)
加餐(一) | 书单推荐:性能优化和Linux 系统原理
加餐(二) | 书单推荐:网络原理和 Linux 内核实现
用户故事 | “半路出家 ”,也要顺利拿下性能优化!
用户故事 | 运维和开发工程师们怎么说?
结束语 (1讲)
结束语 | 愿你攻克性能难关
Linux性能优化实战
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34 | 关于 Linux 网络,你必须知道这些(下)

倪朋飞 2019-02-08
你好,我是倪朋飞。
上一节,我带你学习了 Linux 网络的基础原理。简单回顾一下,Linux 网络根据 TCP/IP 模型,构建其网络协议栈。TCP/IP 模型由应用层、传输层、网络层、网络接口层等四层组成,这也是 Linux 网络栈最核心的构成部分。
应用程序通过套接字接口发送数据包时,先要在网络协议栈中从上到下逐层处理,然后才最终送到网卡发送出去;而接收数据包时,也要先经过网络栈从下到上的逐层处理,最后送到应用程序。
了解 Linux 网络的基本原理和收发流程后,你肯定迫不及待想知道,如何去观察网络的性能情况。具体而言,哪些指标可以用来衡量 Linux 的网络性能呢?

性能指标

实际上,我们通常用带宽、吞吐量、延时、PPS(Packet Per Second)等指标衡量网络的性能。
带宽,表示链路的最大传输速率,单位通常为 b/s (比特 / 秒)。
吞吐量,表示单位时间内成功传输的数据量,单位通常为 b/s(比特 / 秒)或者 B/s(字节 / 秒)。吞吐量受带宽限制,而吞吐量 / 带宽,也就是该网络的使用率。
延时,表示从网络请求发出后,一直到收到远端响应,所需要的时间延迟。在不同场景中,这一指标可能会有不同含义。比如,它可以表示,建立连接需要的时间(比如 TCP 握手延时),或一个数据包往返所需的时间(比如 RTT)。
PPS,是 Packet Per Second(包 / 秒)的缩写,表示以网络包为单位的传输速率。PPS 通常用来评估网络的转发能力,比如硬件交换机,通常可以达到线性转发(即 PPS 可以达到或者接近理论最大值)。而基于 Linux 服务器的转发,则容易受网络包大小的影响。
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精选留言(33)

  • 于欣磊
    小狗同学问到: 老师,您好 ss —lntp 这个 当session处于listening中 rec-q 确定是 syn的backlog吗?
    A: Recv-Q为全连接队列当前使用了多少。 中文资料里这个问题讲得最明白的文章:https://mp.weixin.qq.com/s/yH3PzGEFopbpA-jw4MythQ

    作者回复: 👍谢谢分享

    2019-03-01
    2
    12
  • Days
    老师春节不休息,大赞啊,老师可否讲解一下一个包从网卡接收,发送在内核协议栈的整个流程,这样性能分析的时候,更好的理解数据包阻塞在哪里?

    作者回复: 这些在后面的案例中会涉及

    2019-02-09
    6
  • [小狗]
    老师,您好 ss —lntp 这个 当session处于listening中 rec-q 确定是 syn的backlog吗? 我之前都是当做全队列的长度

    作者回复: 是的

    2019-02-09
    4
  • 曹龙飞
    看了源码发现,这个地方讲的有问题.关于ss输出中listen状态套接字的Recv-Q表示全连接队列当前使用了多少,也就是全连接队列的当前长度,而Send-Q表示全连接队列的最大长度
    2019-08-09
    1
    3
  • code2
    每期读两遍,看看别人怎么做!

    作者回复: 👍

    2019-02-10
    3
  • 我来也
    [D34打卡]
    平常只用netstat 和 ifconfig ,前面的专栏里学了sar观测网络指标,今天又接触了两个类似的:ss和ip。
    平常遇到的网络问题比较简单,先看能否正常连上,再看看并发连接数。有时忘记执行ulimit -n会导致默认账号的一个进程同时打开文件数只有1024。
    除了带宽没买够,平常不会遇到网络方面的瓶颈,毕竟我们的业务处理数据的消耗比收发数据的消耗大得多。
    2019-02-09
    2
  • 芥菜
    春节期间终于跟上节奏,春节里做到只长知识不长肉:)
    2019-02-08
    2
  • 学而不思则罔
    老师好,再请教一个问题,查看max_syn_backlog值为2048,表示同时最大只能接受2048个请求吗?
    # cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog
    2048

    作者回复: 不是,这只是半连接的最大数量

    2019-05-21
    1
  • bzadhere
    netstat -nta 命令看到Listening状态下的Send-Q 值都是0,用man netstat 看到说明和实际情况不一样; 然后用ss -lnt 看到Send-Q 非0,应该怎么理解?

    [root@localhost ~]# man netstat
    ......
       Recv-Q
           Established: The count of bytes not copied by the user program connected to this socket. Listening: Since
           Kernel 2.6.18 this column contains the current syn backlog.

       Send-Q
           Established: The count of bytes not acknowledged by the remote host. Listening: Since Kernel 2.6.18 this
           column contains the maximum size of the syn backlog.
    .......

    [root@localhost ~]# netstat -tna
    Active Internet connections (servers and established)
    Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State
    tcp 0 0 0.0.0.0:21 0.0.0.0:* LISTEN
    tcp 0 0 0.0.0.0:22 0.0.0.0:* LISTEN
    tcp 0 0 127.0.0.1:25 0.0.0.0:* LISTEN
    tcp 0 0 192.168.137.20:22 192.168.137.1:52521 ESTABLISHED
    tcp6 0 0 :::22 :::* LISTEN
    tcp6 0 0 ::1:25 :::* LISTEN

    [root@localhost ~]# ss -lnt
    State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port
    LISTEN 0 32 *:21 *:*
    LISTEN 0 128 *:22 *:*
    LISTEN 0 100 127.0.0.1:25 *:*
    LISTEN 0 128 :::22 :::*
    LISTEN 0 100 ::1:25 :::*

    作者回复: 可能是版本问题,可以查查 ss 的 manual 上含义是一样的吗

    2019-03-07
    1
  • Gaoyc
    通过ifconfig和ss看到的错误包或丢弃包等的一些错误是累加的嘛?是否可以清空这些错误包信息?

    作者回复: 是的,都是累加值,所以不建议清空这些统计信息。并且,真正要清的化,也需要停止网卡并且卸载(rmmod)网卡内核模块,这在实际环境中通常是不允许的。

    2019-02-22
    1
  • ninuxer
    打卡day36
    去年之前喜欢用netstat,ifconfig,去年年中的时候入坑ss,ip

    作者回复: 👍嗯嗯

    2019-02-15
    1
  • xfan
    Speed 有的通过ethtool查不到,是什么原因呢,那查不到的话,默认值是多少呢

    作者回复: 可能跟网卡状态和驱动有关,可以试试先配置好 IP 并开启网卡后再查看

    2019-02-11
    1
  • flightless bird
    感觉网络章节有点难呀老师
    2019-11-20
  • Geek_09c245
    请教下:丢包率,计算客户端程序到IDC机房的,一般使用什么量化工具?

    作者回复: 特定程序的丢包率,最简单的是在程序中计算汇总

    2019-10-23
  • 我来也
    今天查一个问题,花了半天功夫。
    如果文中的一句话还记得的话,可能就只需要几分钟了。

    而 Send-Q 表示还没有被远端主机确认的字节数(即发送队列长度)。

    原本ngnix在物理机上是没问题的,结果有个环境中放到了docker里,且还是走的普通端口映射模式,还不是—net=host模式,结果websocket发往ngnix的数据过大后就被阻塞了。
    最后发现相应被阻塞的端口 send-q一直很大。
    最后docker尝试使用net=host后故障消除。
    具体的原因还没有细究。

    留个言,给后面看专栏的同学一个教训吧。
    2019-10-21
  • mfj1st
    倪老师,虚拟机用ethtool获取不到网卡带宽,有其他方法吗?
    2019-09-29
  • 山鷹·China
    老师 怎么查看tcp被拒绝连接的统计信息?
    2019-08-09
  • 魏乐
    打卡
    2019-07-06
  • A孙其成
    每一篇都是精华, 需要多看几遍,多思考。谢谢老师

    作者回复: 谢谢,也欢迎分享你的经验

    2019-06-06
  • 李逍遥
    温习一遍,有个疑问,套接字 Listening状态时, Send-Q 表示的是全连接 最大值吧?

    作者回复: 请参考本文的“套接字信息”部分

    2019-05-24
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