硬件对Linux性能的影响


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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。

　　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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