Linux性能优化实战学习笔记：第三十讲

一、性能指标

二、文件系统I/O性能指标

1、存储空间的使用情况

文件系统向外展示的空间使用，而非磁盘空间的真是用量，因为文件系统的元数据也会占用磁盘空间

2、索引节点的使用情况

如果存储过多的小文件、就可能碰到索引节点容量已满的问题

3、缓存使用情况

如果存储过多的小文件、就可能碰到索引节点容量已满的问题，从而可以减少访问慢速磁盘的次数

4、文件IO

三、磁盘I/O性能指标

四、性能工具

1、文件系统原理

2、磁盘I/O原理

3、狂打日志案例

4、磁盘I/O延迟的单词热度案例

5、MYSQL的案例

6、redis的案例

五、性能指标和工具的联系

第一个维度、从文件系统和磁盘 I/O 的性能指标出发。换句话说，当你想查看某个性能指标时，要清楚知道，哪些工具可以做到

根据指标找工具

第二个维度，从工具出发。也就是当你已经安装了某个工具后，要知道这个工具能提供哪些指标

根据指标找工具

根据指标招工

六、如何迅速分析 I/O 的性能瓶颈

那有没有什么方法，可以又快又准地找出系统的 I/O 瓶颈呢？

还是那句话，找关联。多种性能指标间都有一定的关联性，不要完全孤立的看待他们。想弄清楚性能指标的关联性，
就要通晓每种性能指标的工作原理。这也是为什么我在介绍每个性能指标时，都要穿插讲解相关的系统原理，再次希望你能记住这一点。

1、先用 iostat 发现磁盘 I/O 性能瓶颈；
2、再借助 pidstat ，定位出导致瓶颈的进程；
3、随后分析进程的 I/O 行为；
4、最后，结合应用程序的原理，分析这些 I/O 的来源。

所以，为了缩小排查范围，我通常会先运行那几个支持指标较多的工具，如 iostat、vmstat、pidstat 等。然后再根据观察到的现象，结合系统和应用程序的原理，寻找下一
步的分析方向。我把这个过程画成了一张图，你可以保存下来参考使用。

图中列出了最常用的几个文件系统和磁盘 I/O 性能分析工具，以及相应的分析流程，箭头则表示分析方向。这其中，iostat、vmstat、pidstat 是最核心的几个性能工具，它们也提
供了最重要的 I/O 性能指标。举几个例子你可能更容易理解。

例如，在前面讲过的 MySQL 和 Redis 案例中，我们就是通过 iostat 确认磁盘出现 I/O性能瓶颈，然后用 pidstat 找出 I/O 最大的进程，接着借助 strace 找出该进程正在读写的
文件，最后结合应用程序的原理，找出大量 I/O 的原因。

再如，当你用 iostat 发现磁盘有 I/O 性能瓶颈后，再用 pidstat 和 vmstat 检查，可能会发现 I/O 来自内核线程，如 Swap 使用大量升高。这种情况下，你就得进行内存分析了，
先找出占用大量内存的进程，再设法减少内存的使用。

另外注意，我在这个图中只列出了最核心的几个性能工具，并没有列出前面表格中的所有工具。这么做，一方面是不想用大量的工具列表吓到你。在学习之初就接触所有核心或小
众的工具，不见得是好事。另一方面，也是希望你能先把重心放在核心工具上，毕竟熟练掌握它们，就可以解决大多数问题。

所以，你可以保存下这张图，作为文件系统和磁盘 I/O 性能分析的思路图谱。从最核心的这几个工具开始，通过我提供的那些案例，自己在真实环境里实践，拿下它们。

七、小结

今天，我们一起复习了常见的文件系统和磁盘 I/O 性能指标，梳理了常见的 I/O 性能观测工具，并建立了性能指标和工具的关联。最后，我们还总结了快速分析 I/O 性能问题的思路。

还是那句话，虽然 I/O 的性能指标很多，相应的性能分析工具也有不少，但熟悉了各指标含义后，你就会自然找到它们的关联。顺着这个思路往下走，掌握常用的分析套路也并不难。