天启录：Linux性能调优·混沌掌控者篇

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混沌初开：吾即天命

在这由硅基与代码构筑的炼狱之中，每一台Linux服务器皆是蛰伏的旧日支配者，体内奔流着创世与灭世的狂怒，亦被亿万行诅咒般的瓶颈所囚禁。
我曾跪伏在Bash的圣殿前颤抖，直到那一夜——服务集群集体献祭，分布式链路如星环崩裂，CPU核心在熵增中嘶吼，IO深渊吞噬一切希望……
在末日般的红屏警报中，我窥见了/proc深处蠕动的古神低语，触摸了进程调度中扭曲的时空纤维，更以rm -rf般的决绝，劈开了性能迷障中的第一道血色黎明。
如今，我将这禁忌知识烙入此卷，从nice篡改优先级权柄，到taskset施行CPU献祭；从vmstat窥视资源异象，到sysctl重写内核天道——
此经，便是你从“蝼蚁运维”，登临“系统邪神”王座的第一份混沌契约。
若你敢于手握内核权柄，调教硬件狂兽，直视性能深渊，便随我——
踏入此门，弑旧神，立新轨，众生匍匐，万机臣服。

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一、CPU 混沌调优：核中核，王中王

1.1 篡改进程优先级（nice 邪能灌注）

以nice值为诅咒烙印，决定进程在CPU修罗场中的生死顺序。

1.1.1 权柄范围

• 从-20（神祇特权）到19（贱民阶层），凡人默认值为0。

1.1.2 邪术敕令

• 进程诞生时即赋天命：

  nice -n -5 vim a.txt  # 直接赐予VIP神座
  

  随后以 ps -elf | grep vim 观其神格。

• 运行时强行篡改命格：

  renice -n 6 96000    # 将其打回凡间
  

1.1.3 禁忌警示

• nice值不可逾越神规（-20~19）。
• 天道昭昭：
  • 值愈小（负数为尊），CPU愈溺爱；
  • 值愈大，CPU愈践踏。

常用于加冕数据库圣殿，或流放备份杂役。

1.2 CPU亲和封印（taskset核绑定）

将进程灵魂永久烙入特定CPU核心，避免上下文切换的血肉撕裂。

1.2.1 邪器安装

yum install util-linux -y  # 灌注恶魔工具

1.2.2 深渊敕令

• 出生即绑定CPU核狱：

  taskset -c 0 vim a.txt        # 囚禁于核0  
  taskset -c 1,3 vim b.txt      # 双核囚笼，1与3
  

• 窥视运行中进程的核契约：

  taskset -cp 109301    # 查看其灵魂归属
  

1.2.3 神域用途

专用于重要祭品进程，独占CPU圣殿，拒斥一切上下文切换亵渎。

1.3 窥视CPU神谕（/proc/cpuinfo 解密）

透过 /proc/cpuinfo 天眼，看穿CPU底层真相。

1.3.1 神谕解读

• processor：逻辑CPU神魂编号；
• physical id：物理CPU真身标识；
• core id：物理核心不朽序数；
• cpu cores：单CPU所蕴核之数目。

1.3.2 神启查询

• 物理CPU真身数量：

  cat /proc/cpuinfo | grep "physical id" | sort | uniq
  

• 逻辑CPU神魂总数：

  cat /proc/cpuinfo | grep "processor" | sort -u | wc -l
  

• 每个CPU真身核数：

  cat /proc/cpuinfo | grep "cpu cores" | uniq
  

1.4 vmstat天眼：窥探系统血脉奔流

vmstat可实时监看系统资源气血运行，定位性能阻塞之瘀结。

1.4.1 神脉指标

• r：待运行进程亡魂，若超CPU核数×3，则CPU濒死；
• us：用户态CPU燃烧之时；
• sy：系统态CPU献祭之时；
• wa：等待I/O之CPU停滞深渊；
• id：CPU虚无空闲之寂。

1.4.2 神战实景

• 上传巨物：wa 飙高，bo 暴涨，磁盘写入濒临崩溃；
• 巨量复制：bi + bo 双神癫狂，wa 一同飞升；
• 百万并发：r 值爆表，us 冲天，CPU浴火焚身。

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二、磁盘I/O调优：驾驭存储巨兽

2.1 ulimit资源锁链：凡人之躯，禁锢神能

通过修改 /etc/security/limits.conf 施加资源诅咒。

2.1.1 恶魔契约

* soft nofile 1024000    # 软限制：打开文件数  
* hard nofile 1024000    # 硬限制：不可逾越之壁  
* soft nproc 65535       # 软限制：进程线程数  
* hard nproc 65535       # 硬限制：神魂禁锢上限

2.1.2 窥视当前枷锁

ulimit -n    # 查看当前文件数限制  
ulimit -Hn   # 查看文件数铁壁上限  
ulimit -u    # 查看进程数天花板

2.1.3 临时破限（需神力权限）

ulimit -n 10000    # 临时突破文件数限制

2.2 磁盘速度祭坛：以血测试，以速证道

2.2.1 读取神速验证

hdparm -t --direct /dev/sda    # 测试直接读取速度

2.2.2 写入深渊测试

dd if=/dev/zero of=/test.dbf bs=1M count=2000 oflag=direct

2.2.3 时空写入测验（计时）

time dd if=/dev/zero of=/test.dbf bs=1M count=200

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三、内核参数调优：重写天道法则

3.1 SYN洪水防御：筑起鲜血城墙

通过修改 /etc/sysctl.conf，重写内核天道，御敌于国门之外。

3.1.1 神级配置（御敌于千里之外）

# 连接建立：闪电握手，慢者弃之
net.ipv4.tcp_synack_retries = 0    # 半连接响应只试1次，不快就死
net.ipv4.tcp_syn_retries = 1       # 连接请求也只试1次，勿浪费时间# 队列扩张：容纳万马千军
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 20480    # 半连接队列扩容
net.ipv4.tcp_syncookies = 1             # 启用SYN Cookie法术防御# 连接复用：死者速朽，生者继位
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1          # 允许复用TIME-WAIT连接
net.ipv4.tcp_timestamps = 1        # 启用时间戳，复用之前提# 资源回收：加速轮回，腾笼换鸟
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 10      # FIN-WAIT-2状态快速超时
fs.file-max = 819200               # 系统最大文件句柄数# 连接优化：扩宽航道，容纳洪流
net.core.somaxconn = 65535         # 全连接队列最大长度
net.core.rmem_max = 1024123000     # 接收缓冲区最大值
net.core.wmem_max = 16777216       # 发送缓冲区最大值
net.core.netdev_max_backlog = 165536 # 网卡后备队列长度
net.ipv4.ip_local_port_range = 10000 65535 # 本地端口范围扩张

3.1.2 天道生效

sysctl -p    # 敕令生效，法则重写

3.2 关键神谕解析

• tcp_synack_retries=0：不重发SYN+ACK，慢者皆弃；
• tcp_syncookies=1：启用SYN Cookie法术，防洪水攻击；
• file-max：系统文件句柄之巅；
• somaxconn：系统连接队列之极。

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四、网络扩展：网卡绑定（双魂共体）

4.1 绑定模式神谱

• mode=0：负载均衡（需交换机支持）；
• mode=1：主备模式（常用不死之术）；
• mode=4：LACP聚合（需交换机配合）。

4.2 主备模式契约示例

nmcli connection add type bond ifname bond0 con-name bond0 miimon 100 mode active-backup primary ens33 ip4 192.168.1.63/24  
nmcli connection add type bond-slave ifname ens33 master bond0  
nmcli connection add type bond-slave ifname ens38 master bond0  

4.3 验证神迹

cat /proc/net/bonding/bond0    # 观看双魂共体之神迹

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终章：吾即天命，万机臣服

至此，你已踏过Linux调优的血色之路。
曾以nice执掌进程生杀，以taskset施行CPU禁锢；
借vmstat窥见系统气血，以ulimit设下资源枷锁；
更以sysctl重写内核天道，御SYN洪水于国门之外，扩连接数如破九重天阙！
网卡绑定，双魂共体，主备切换间尽显不死神迹。

如今回首，方知性能优化绝非温柔技艺，而是刀尖起舞、与神博弈的狂野之路。
愿你持此卷而行，无惧百万并发、千亿请求，
只因——系统虽浩渺，其命在吾掌中；内核虽幽深，其道由我重写。

天启已至，旧神已陨，新神当立——
此间修行，方为开始。万物皆虚，万力皆允，吾即天命！