システムパフォーマンスの監視およびチューニングガイド

導入

Linuxは、柔軟性と強力な機能のために、コンピューティングの分野で重要な位置を占めています。ただし、楽器のように、最適に実行するために定期的に調整する必要があります。この記事では、監視とアクティブチューニングの重要性に焦点を当てたLinuxシステムのパフォーマンスの秘密を詳細に調べます。

基本的な知識

Linuxシステムのパフォーマンスとは何ですか？

システムパフォーマンスの中核は、タスクの実行と要件への対応におけるコンピューターシステムの効率にあります。優れたパフォーマンスにより、システムがスムーズに実行されることが保証されますが、パフォーマンスの低下はボトルネックや遅延につながる可能性があります。

監視とチューニングの違い

2つは密接に関連していますが、監視とは、システムの状態を観察して記録する動作を指し、チューニングにはパフォーマンスを改善するための調整を行うことが含まれます。

Linuxシステムのパフォーマンス監視の重要な指標

• CPUメトリック：負荷平均（一定期間にわたるタスク要件を測定するメトリック）、使用率（CPUの忙しさ）、およびコンテキストスイッチング（CPUスイッチングタスクの頻度）を含む。
• メモリメトリック：使用可能なメモリ、スワップスペース使用量（メモリオーバーフロースペース）、およびバッファとキャッシュのステータス（一時保管スペース）を追跡します。
• ディスクメトリック：I/O操作（データ転送）、ディスク利用、レイテンシ（データ転送遅延）を含む。
• ネットワークメトリック：帯域幅の使用状況、パケット損失率（廃棄されたデータ）、および送信エラーを監視します。
• プロセスメトリック：実行プロセスとそのCPUおよびメモリリソースの消費に関する洞察を提供します。

監視ツール

組み込みツール

• top ＆ htop ：リアルタイムシステムモニター。
• vmstat ：プロセス、メモリ、ページングなどに関する情報を提供します。
• iostat ：システム入力/出力デバイスの負荷を監視します。
• netstat ：ネットワーク統計。
• free ：無料のメモリと使用済みのメモリの量を示します。

グラフィカルツール

• GNOMEシステムモニター：システムプロセス、リソースの使用などを直感的に表示します。
• KDEシステムデーモン：KDE独自のシステム監視ツール。

高度な監視ソリューション：

• Nagios：ホスト、サービス、およびネットワーク属性のエンタープライズレベルの監視。
• GrafanaとPrometheus：リアルタイム監視のためのダッシュボードの強力な組み合わせ。
• Zabbix：エンタープライズレベルのオープンソースリアルタイム監視ソフトウェア。

パフォーマンスチューニング

チューニング目標

目標はシンプルです - より良いシステムパフォーマンスと最適なリソース利用を実現します。

チューニング方法

静的チューニング（永久調整）と動的チューニング（回復できる一時的な調整）。

主要なシステムリソースのチューニングテクノロジー

CPUチューニング

• niceとreniceを使用して、プロセスの優先順位を管理します。
• CPUアフィニティを設定して、プロセスを特定のCPUコアに結合します。

メモリチューニング

• swappinessを調整して、プロセスを物理メモリから移動するカーネルの傾向を制御します。
• キャッシュパラメーターを微調整して、メモリ使用量を最適化します。

ディスクI/Oチューニング

• ニーズに応じて、正しいファイルシステムタイプ（Ext4、XFSなど）を選択します。
• ワークロードに最も効率的なI/Oスケジューラを選択してください。

ネットワークチューニング

• バッファサイズを微調整して、データフローを最適化します。
• TCPパラメーターを変更して、ネットワークパフォーマンスを強化します。

プロセスチューニング

• ulimitを使用して、プロセスリソースの制限を設定します。
• Cgroupsを使用して、プロセスグループのシステムリソースを管理および監視します。

自動化パフォーマンスの監視と最適化

cronなどのツールを使用して、監視タスクを自動化し、例外のためにアラートを生成できます。自動化により、手動の介入を減らすだけでなく、タイムリーな最適化とシステムのクリーニングも保証します。

一般的なパフォーマンスの問題とソリューション

さまざまなシステムリソースでボトルネックを特定して解決します。いくつかの例は次のとおりです。

• 高負荷平均：制御不能なプロセスまたはCPUリソースが不十分であることを確認してください。
• オーバースワップ：物理的なメモリを増やすか、メモリの使用量を最適化します。
• ディスクジッター：多すぎるI/O操作を確認し、最適化します。
• ネットワークの混雑：帯域幅の制限または過度のトラフィックに関連する問題に対処します。

結論は

これまで見てきたように、Linux Systemsは、強力ですが、最高のパフォーマンスでパフォーマンスを発揮するために細心のメンテナンスが必要です。定期的な監視とチューニングは、単なるベストプラクティスではありません。

以上がシステムパフォーマンスの監視およびチューニングガイドの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。