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“这个系统好慢、网站又打不开了，太卡了，又没响应了！”相信大家都遇到过这种抱怨，这是应用系统出现了性能问题，需要性能调优。

性能调优，要求对计算机硬件、操作系统和应用有相当深入的了解。

调节三者之间的关系，实现整个系统（硬件、操作系统、应用）的性能最优化，不断满足现有的业务需求。

为什么性能调优？

• 获得更好的系统性能

• 满足不断增加的业务需求

通过性能调优，可以用更少的硬件资源，支撑更大量的业务发展，从而达到节省硬件投资的目的。

同时，可以在资源有限，不能扩容的情况下，提升系统的响应能力，从而为用户带来更好的使用体验。

性能调优三大系统

我们重点说一下在进行性能优化时，硬件、操作系统、应用程序这三大系统，需要关注的一些细节和具体的优化思路：

• 硬件优化。主要是对硬件选型，例如 CPU、内存、磁盘、网卡等。

• 操作系统优化。主要包含了操作系统的系统参数、内核参数、进程参数、文件系统、磁盘 IO 等。

• 应用程序优化。主要包含对应用软件优化，例如：Apache、Nginx、Redis、MySQL、Keepalived、Kafka 等。

下面展开介绍这三大系统优化。

硬件优化

在上线一个业务系统之前，首先需要进行硬件采购。硬件采购的标准是业务系统的运行特点和对资源的占用情况。

举例一：如果要上线一套 Redis 集群

Redis 是内存数据库，特点是占用内存会非常大。采购的时候要重点考虑的硬件资源就是内存，第一内存要大，第二内存资源要可扩展。

Redis 对磁盘读、写并不会很频繁，同时，占用的磁盘空间也不会太大。对磁盘的采购，可以不需要太大的磁盘空间，普通的 SAS 磁盘即可。

举例二：如果要上线的是一套数据库系统

数据库系统的特点是比较耗费 CPU，也比较耗费内存，对数据安全性要求很高。

无论你使用的是 MySQL、SQL Server 还是 Oralce，都需要配置足够快的 CPU，足够大的内存，足够稳定可靠的硬盘，同时硬盘需要做 RAID，RAID10 最好。

操作系统优化

操作系统介于硬件和应用之间，起到一个承上启下的作用。

相关的系统参数设置关系到内存、IO 的调用机制、文件系统的使用效率、进程调度的优先级。

基于 Linux 操作系统的性能优化，具体的优化包含如下几个方面：

• 操作系统安装优化

• 进程管理调优

• 内存资源调优

• IO 调度调优

• 文件系统调优

• 网络传输调优

下图展示了 Linux 的内部结构以及与硬件的协助机制，非常重要。

最底层，是硬件设备(Hardware)；往上是固化到硬件中的程序(Firmware)；接着是设备驱动程序(Driver)，是一种特定形式的软件程序，实现与硬件设备的交互。

操作系统层面的组成部分，首先是系统内核(Kernel)，在内核基础之上是系统库、共享库等系统运行必须的库文件(Libraries)。

最上层是系统中运行的应用程序(Applications)，就是我们在系统中安装的各种应用软件，例如 MySQL、Samba、FTP 等。

由此可知，操作系统优化是一个从底层硬件到上层软件应用，逐级优化的过程。

应用程序优化

最直观的表现是从日志中发现异常，然后根据日志中的异样进行综合判断得出优化结论。

最容易忽略的是代码优化，有些性能问题完全是代码不合理。比如，for 循环次数过多、作了很多无谓的条件判断、相同逻辑重复多次等。

在排除代码层面的问题后，就需要考虑架构层面、参数配置层面等方面的问题。

架构层面的调优包括读写分离、多从库负载均衡、水平和垂直分库分表，还需要的调优手段有连接池调优、数据库参数调优等。

最后，通过一个对 MySQL 数据库进行调优，简单总结一下需要关注的方面有哪些：

• MySQL 安装编译优化

• MySQL 配置文件优化

• MySQL 存储引擎优化

• 优化表类型（MyISAM 或 InnoDB）

• 查询缓存优化

• SQL 语句优化

• 锁机制优化

• MySQL 服务器优化（操作系统参数、存储盘换 SSD 等）