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硬件对Linux性能的影响
2020-9-3    点击量:
  毋庸置疑,服务器的硬件会对Linux性能产生关键性的影响,其中,如服务器的CPU、内存及硬盘都会影响单机的性能。
  
  1. CPU
  
  CPU是操作系统稳定运行的根本,CPU的速度与性能在很大程度上决定了系统整体的性能,因此,CPU数量越多、主频越高,服务器性能也就相对越好。就笔者目前跑的应用来看,确实有因为CPU性能达不到要求造成业务出现问题的情况。
  
  2. 内存
  
  内存的大小也是影响Linux性能的一个重要因素,内存太小,系统进程将被阻塞,应用也将变得缓慢,甚至失去响应;内存太大,导致资源浪费。Linux系统采用了物理内存和虚拟内存两种方式,虚拟内存虽然可以缓解物理内存的不足,但是占用过多的虚拟内存,应用程序的性能将明显下降,要保证应用程序的高性能运行,物理内存一定要足够大,但是过大的物理内存,会造成内存资源浪费,例如,在一个32位处理器的Linux操作系统上,超过8GB的物理内存都将被浪费。因此,要使用更大的内存,建议安装64位的操作系统,同时开启Linux的大内存内核支持。由于处理器寻址范围的限制,在32位Linux操作系统上,应用程序单个进程最大只能使用4GB的内存,这样一来,即使系统有更大的内存,应用程序也无法做到物尽其用,解决的办法就是使用64位处理器,安装64位操作系统。在64位操作系统下,可以满足所有应用程序对内存的使用需求,几乎没有限制。
  硬件对Linux性能的影响
  3. 磁盘I/O性能
  
  磁盘的I/O性能直接影响应用程序的性能,在一个有频繁读写的应用中,如果磁盘I/O性能得不到满足,就会导致应用停滞。好在现今的磁盘都采用了很多方法来提高I/O性能,比如常见的磁盘RAID技术。
  
  RAID(磁盘阵形)通过将多块独立的磁盘(物理硬盘)按不同方式组合起来形成一个磁盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的I/O性能和数据冗余。通过RAID技术组成的磁盘组就相当于一个大硬盘,用户可以对它进行分区格式化、建立文件系统等操作,跟单个物理硬盘一模一样,唯一不同的是RAID磁盘组的I/O性能比单个硬盘要高很多,同时在数据的安全性方面也有很大提升。根据磁盘组合方式的不同,RAID可以分为RAID 0、RAID1、RAID 2、RAID 3、RAID 4、RAID 5、RAID 6、RAID 7、RAID 0+1、RAID 10等级别,常用的RAID级别有RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 10,这里进行简单介绍。   •RAID 0:通过把多块硬盘粘合成一个容量更大的硬盘组,提高了磁盘的性能和吞吐量。这种方式成本低,要求至少两个磁盘,但是没有容错和数据修复功能,因而只能用在对数据安全性要求不高的环境中。
  
  •RAID 1:也就是磁盘镜像,通过把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,最大限度地保证磁盘数据的可靠性和可修复性,具有很高的数据冗余能力,但磁盘利用率只有50%,因而成本最高,多用在保存重要数据的场合。
  
  •RAID 5:采用了磁盘分段加奇偶校验技术,从而提高了系统可靠性,RAID5读出效率很高,写入效率一般,至少需要3块盘。允许一块磁盘故障,而不影响数据的可用性。
  
  •RAID 10:把RAID 1和RAID 0技术结合起来就成了RAID 10,至少需要4个硬盘。此种方式的数据除分布在多个盘上外,每个盘都有其镜像盘,提供全冗余能力,同时允许一个磁盘故障,而不影响数据可用性,并具有快速读/写能力。
  
  通过了解各个RAID级别的性能,可以根据应用的不同特性,选择适合自身的RAID级别,从而保证应用程序在磁盘方面达到最优性能。另外,固态硬盘(SSD)的磁盘IO性能比SAS磁盘优异很多,可以考虑用SSD磁盘要代替普通的SAS磁盘。
  
  4. 网络宽带
  
  Linux系统下的各种应用一般都是基于网络的,因此网络带宽也是影响性能的一个重要因素,低速、不稳定的网络将导致网络应用程序的访问阻塞,而稳定、高速的网络带宽可以保证应用程序在网络上畅通无阻地运行。幸运的是,现在的网络一般都是千兆带宽或光纤网络,带宽问题对应用程序性能造成的影响也在逐步降低。
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