1.性能問題理論綜述
系統的性能是指操作系統完成任務的有效性、穩定性和響應速度
linux系統管理員可能會經常遇到系統不穩定、響應速度慢等問題，例如在linxu上搭建了一個web服務，經常會出現網頁無法打開、打開速度慢等現象，而遇到這些問題，就會有人抱怨linux系統不好，其實這些都是表面現象。操作系統完成一個任務時，與系統自身設置、網絡拓撲結構、路由設備、路由策略、接入設備、物理線路的多個方面都密切相關，任何一個環節出現問題，都會影響整個系統的性能。因此當linux應用出現問題是，應當重應用程序、操作系統、服務器硬件、網絡環境等方面綜合排查，定位問題出現在哪個部分，然后集中解決。
在應用程序、操作系統、硬件服務、網絡環境等方面，影響性能最大的是應用程序和操作系統兩個方面，應為這兩個方面出現問題不易察覺，隱蔽性很強。而硬件、網絡方面只要出現問題，一般都能馬上定位。下面主要講解操作系統方面的性能調優思路，應用程序方面需要具體問題具體對待。
2.系統硬件資源
2.1 cpu
cpu是操作系統穩定運行的根本，cpu的速度與性能在很大程度上決定了系統整體的性能，因此理論上cpu數量越多、主頻越高，服務器的性能也就相對越好。但是事實並非如此。
目前大部分的cpu在同一時間段內只能運行一個線程，超線程的處理器可以在同一時間運行多個線程，因此可以利用處理器的超線程特性提高系統性能。在linux系統下，只有運行SMP內核才能支持超線程，但是，安裝的cpu的數量越多，從超線程獲得的性能方面的提高就越少。另外，linux內核會把多核的處理器當做單獨的cpu來識別，例如兩個4和cpu在linux系統下就會被當做8個單核cpu。但是從性能角度來講，2個四核的cpu和8個單核的cpu並不完全等價，根據權威部分測試得出結論，前者的整體性能要比后者低25%~30%。
可能出現cpu瓶頸的應用有db服務器、動態web服務器等，對於這類應用，要把cpu的配置和性能放在主要位置
2.2 內存
內存的大小也是影響Linux性能的一個重要因素，內存太小，系統進程將被阻塞，應用也將變得緩慢，甚至失去響應；內存太大，導致資源浪費。Linux系統采用了物理內存和虛擬內存（虛擬內存大數據中避免使用）兩種方式，虛擬內存雖然可以緩解內存不足，但是占用過多的虛擬內存，應用程序的性能明顯下降，要保證應用程序的高性能的運行，物理內存一定要足夠大；但是過大的物理內存，會造成內存資源的浪費，例如，在一個32位處理器的linux操作系統上，超過8G的物理內存都將被浪費。因此，要是用更大的內存，建議安裝64位操作系統，同時開啟Linux的大內存支持。
猶豫處理器尋址范圍的限制，在32位Linux操作系統上，應用程序單個進程最大只能使用4GB的內存，這樣一來，即使系統有更大的內存，應用程序也無法‘享’用。解決辦法就是使用64位處理器，安裝64位操作系統。在64位操作系統下，可以滿足所有程序對內存使用的需求，幾乎沒有限制。
可能出現內存性能瓶頸的應用有NOSQL（非關系型的數據庫）服務器，數據庫服務器、緩存服務器等，對於這類應用要把內存大小放在主要位置
2.3磁盤I/O性能
磁盤的I/O性能直接影響應用程序的性能，在一個有頻繁讀寫的應用中，如果磁盤I/O性能得不到滿足，就會導致應用停滯。好在現今的磁盤都才用了很多方法來提高I/O性能，比如常見的磁盤RAID技術。
通過RAID技術組成的磁盤組，就相當於一個大硬盤，用戶可以對它進行分區格式化、建立文件系統操作，跟單個物理硬盤一模一樣，唯一不同的是RAID磁盤組的I/O性能比單個硬盤要高很多，同時在數據的安全性也有很大提升。
根據磁盤組合方式的不同，RAID可以分為RAID0，RAID1、RAID2、RAID3、RAID4、RAID5、RAID6、RAID7、RAID0+1、RAID10等級別，常用的RAID級別有RAID0、RAID1、RAID5、RAID0+1，這里進行簡單的介紹。
RAID0：通過把多塊硬盤粘合成一個容量更大的硬盤組，提高磁盤的性能和吞吐量。這種方式成本低，要求至少兩個硬盤，但是沒用容錯和數據修復功能，因此只能用在對數據安全性要求不高的環境中。
RAID1：也就是磁盤鏡像，通過把一個磁盤的數據鏡像到另一個磁盤上，最大限度地保證磁盤數據的可靠性和可修復性，具有很高的數據冗余能力，但磁盤的利用率只有50%，因而，成本最高，多用在保存重要數據的場合。
RAID5：才用了磁盤分段加奇偶校驗技術，從而提高了系統可靠性，讀出效率很高，寫入效率一般，至少需要3塊盤。允許一塊磁盤故障，而不影響數據的可用性。
RAID0+1：把RAID0和RAID1技術結合起來就是RAID0+1，至少需要4塊盤。此種方式的數據除分布在多個盤上外，每個盤都有其鏡像盤，提供全冗能力，同時允許一個磁盤故障，而不影響數據可用性，並具有快速讀/寫能力。
通過了解各個RAID級別的性能，可以根據應用的不同特性，選擇適合自身的RAID級別，從而保證應用程序在磁盤方面達到最優性能。
2.4網絡帶寬
linux下的各種應用，一般都是基於網絡的，因此網絡帶寬也是影響性能的一個重要因素，低速的、不穩定的網絡將導致網絡應用程序的訪問阻塞，而穩定、高速的網絡帶寬，可以保證應用程序在網絡上暢通無阻地運行。幸運的是現在的網絡一般都是千兆帶寬或光線網絡，帶寬問題對於應用程序性能造成的影響也在逐步降低。
3.操作系統相關資源
基於操作系統的性能優化也是多方面的，可以從系統安裝、系統內核參數、網絡參數、文件系統等幾個方面進行衡量，下面依次進行簡單介紹。
3.1系統安裝優化
系統優化可以從安裝操作系統開始，當安裝linux系統時，磁盤的划分，SWAP內存的分配都直接影響以后系統的運行性能。例如，磁盤分配可以遵循應用的需求：對於寫操作頻繁而對數據安全性要求不高的應用，可以把磁盤做成RAID0；而對於對數據安全性較高，對讀寫沒有特別要求的應用，可以把磁盤做成RAID1；對於對讀操作要求較高，而對寫操作無特殊要求，並保證數據數據安全性的應用，可以選擇RAID5；對於讀寫要求都很高，並且對數據安全性要求也很高的應用，可以選擇RAID10/RAID0+1。這樣通過不同的應用需求設置不同的RAID級別，在磁盤底層對系統進行優化操作。
隨着內存價格的降低和內存容量的日益增大，對虛擬內存SWAP的設定，現在已經沒有了所謂虛擬內存是物理內存兩倍的需求，但是SWAP的設定還是不能忽略，根據經驗，如果內存較小（物理內存小於4GB），一般設置SWAP交換分區大小為內存的2倍；如果內存大於8GB小於16GB們可以設置SWAP大小等於或略小於物理內存即可；如果內存大小在16GB以上，原則上可以設置SWAP為0，但並不建議這么做，因為設置一定大小的SWAP還是有一定作用的
在我們大數據環境中，一般搭建大數據集群式都會禁用swap分區
3.2內核參數優化
系統安裝完成后，優化工作並沒有結束，記下來還可以對系統內核參數進行優化，不過內核參數的優化要和系統中部署的應用結合起來整體考慮。例如，如果系統部署的是Oracle數據庫應用，那么就需要對系統共享內存段（kernel.shmmax、kernel.shmmni、kernel.shmall）、系統信號量（kernel.sem）、文件句柄(fs.file-max)等參數進行優化蛇者；如果部署的是web應用，那么就需要根據web應用特性進行網絡參數的優化，例如修改net.ipv4.ip_local_port_range、net.ipv4.tcp_tw_reuse、net.core.somaxconn等網絡內核參數。
3.3文件系統優化
文件系統的優化也是系統資源優化的一個重點，在linux下可選的文件系統有ext2、ext3、ReiserFS、ext4、xfs，根據不同的應用，選擇不同的文件系統。
linux標准文件系統是從VFS開始的，然后是ext，接着是ext2，應該說ext2是Linux上標准的文件系統，ext3是在ext2的基礎上增加日志形成的，從VFS到ext4，其設計思路沒有太大的變化，都是早期UNIX家族基於超級塊和inode的設計理念。
xfs文件系統是一個高級日志文件系統，xfs通過分布處理磁盤請求、定位數據、保持cache的一致性來提供對文件系統數據的低延遲、高帶寬的訪問，因此，xfs極具伸縮性，非常健壯，具有優秀的日志記錄功能、可擴展性強、快速寫入等優點。
目前服務前端ext4和xfs是主流文件系統，如何選擇合適的文件系統，需要根據文件系統的特點加上業務需求綜合來定。