1.性能问题理论综述
系统的性能是指操作系统完成任务的有效性、稳定性和响应速度
linux系统管理员可能会经常遇到系统不稳定、响应速度慢等问题，例如在linxu上搭建了一个web服务，经常会出现网页无法打开、打开速度慢等现象，而遇到这些问题，就会有人抱怨linux系统不好，其实这些都是表面现象。操作系统完成一个任务时，与系统自身设置、网络拓扑结构、路由设备、路由策略、接入设备、物理线路的多个方面都密切相关，任何一个环节出现问题，都会影响整个系统的性能。因此当linux应用出现问题是，应当重应用程序、操作系统、服务器硬件、网络环境等方面综合排查，定位问题出现在哪个部分，然后集中解决。
在应用程序、操作系统、硬件服务、网络环境等方面，影响性能最大的是应用程序和操作系统两个方面，应为这两个方面出现问题不易察觉，隐蔽性很强。而硬件、网络方面只要出现问题，一般都能马上定位。下面主要讲解操作系统方面的性能调优思路，应用程序方面需要具体问题具体对待。
2.系统硬件资源
2.1 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，因此理论上cpu数量越多、主频越高，服务器的性能也就相对越好。但是事实并非如此。
目前大部分的cpu在同一时间段内只能运行一个线程，超线程的处理器可以在同一时间运行多个线程，因此可以利用处理器的超线程特性提高系统性能。在linux系统下，只有运行SMP内核才能支持超线程，但是，安装的cpu的数量越多，从超线程获得的性能方面的提高就越少。另外，linux内核会把多核的处理器当做单独的cpu来识别，例如两个4和cpu在linux系统下就会被当做8个单核cpu。但是从性能角度来讲，2个四核的cpu和8个单核的cpu并不完全等价，根据权威部分测试得出结论，前者的整体性能要比后者低25%~30%。
可能出现cpu瓶颈的应用有db服务器、动态web服务器等，对于这类应用，要把cpu的配置和性能放在主要位置
2.2 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（虚拟内存大数据中避免使用）两种方式，虚拟内存虽然可以缓解内存不足，但是占用过多的虚拟内存，应用程序的性能明显下降，要保证应用程序的高性能的运行，物理内存一定要足够大；但是过大的物理内存，会造成内存资源的浪费，例如，在一个32位处理器的linux操作系统上，超过8G的物理内存都将被浪费。因此，要是用更大的内存，建议安装64位操作系统，同时开启Linux的大内存支持。
犹豫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‘享’用。解决办法就是使用64位处理器，安装64位操作系统。在64位操作系统下，可以满足所有程序对内存使用的需求，几乎没有限制。
可能出现内存性能瓶颈的应用有NOSQL（非关系型的数据库）服务器，数据库服务器、缓存服务器等，对于这类应用要把内存大小放在主要位置
2.3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。好在现今的磁盘都才用了很多方法来提高I/O性能，比如常见的磁盘RAID技术。
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也有很大提升。
根据磁盘组合方式的不同，RAID可以分为RAID0，RAID1、RAID2、RAID3、RAID4、RAID5、RAID6、RAID7、RAID0+1、RAID10等级别，常用的RAID级别有RAID0、RAID1、RAID5、RAID0+1，这里进行简单的介绍。
RAID0：通过把多块硬盘粘合成一个容量更大的硬盘组，提高磁盘的性能和吞吐量。这种方式成本低，要求至少两个硬盘，但是没用容错和数据修复功能，因此只能用在对数据安全性要求不高的环境中。
RAID1：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，但磁盘的利用率只有50%，因而，成本最高，多用在保存重要数据的场合。
RAID5：才用了磁盘分段加奇偶校验技术，从而提高了系统可靠性，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。
RAID0+1：把RAID0和RAID1技术结合起来就是RAID0+1，至少需要4块盘。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。
2.4网络带宽
linux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，低速的、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线网络，带宽问题对于应用程序性能造成的影响也在逐步降低。
3.操作系统相关资源
基于操作系统的性能优化也是多方面的，可以从系统安装、系统内核参数、网络参数、文件系统等几个方面进行衡量，下面依次进行简单介绍。
3.1系统安装优化
系统优化可以从安装操作系统开始，当安装linux系统时，磁盘的划分，SWAP内存的分配都直接影响以后系统的运行性能。例如，磁盘分配可以遵循应用的需求：对于写操作频繁而对数据安全性要求不高的应用，可以把磁盘做成RAID0；而对于对数据安全性较高，对读写没有特别要求的应用，可以把磁盘做成RAID1；对于对读操作要求较高，而对写操作无特殊要求，并保证数据数据安全性的应用，可以选择RAID5；对于读写要求都很高，并且对数据安全性要求也很高的应用，可以选择RAID10/RAID0+1。这样通过不同的应用需求设置不同的RAID级别，在磁盘底层对系统进行优化操作。
随着内存价格的降低和内存容量的日益增大，对虚拟内存SWAP的设定，现在已经没有了所谓虚拟内存是物理内存两倍的需求，但是SWAP的设定还是不能忽略，根据经验，如果内存较小（物理内存小于4GB），一般设置SWAP交换分区大小为内存的2倍；如果内存大于8GB小于16GB们可以设置SWAP大小等于或略小于物理内存即可；如果内存大小在16GB以上，原则上可以设置SWAP为0，但并不建议这么做，因为设置一定大小的SWAP还是有一定作用的
在我们大数据环境中，一般搭建大数据集群式都会禁用swap分区
3.2内核参数优化
系统安装完成后，优化工作并没有结束，记下来还可以对系统内核参数进行优化，不过内核参数的优化要和系统中部署的应用结合起来整体考虑。例如，如果系统部署的是Oracle数据库应用，那么就需要对系统共享内存段（kernel.shmmax、kernel.shmmni、kernel.shmall）、系统信号量（kernel.sem）、文件句柄(fs.file-max)等参数进行优化蛇者；如果部署的是web应用，那么就需要根据web应用特性进行网络参数的优化，例如修改net.ipv4.ip_local_port_range、net.ipv4.tcp_tw_reuse、net.core.somaxconn等网络内核参数。
3.3文件系统优化
文件系统的优化也是系统资源优化的一个重点，在linux下可选的文件系统有ext2、ext3、ReiserFS、ext4、xfs，根据不同的应用，选择不同的文件系统。
linux标准文件系统是从VFS开始的，然后是ext，接着是ext2，应该说ext2是Linux上标准的文件系统，ext3是在ext2的基础上增加日志形成的，从VFS到ext4，其设计思路没有太大的变化，都是早期UNIX家族基于超级块和inode的设计理念。
xfs文件系统是一个高级日志文件系统，xfs通过分布处理磁盘请求、定位数据、保持cache的一致性来提供对文件系统数据的低延迟、高带宽的访问，因此，xfs极具伸缩性，非常健壮，具有优秀的日志记录功能、可扩展性强、快速写入等优点。
目前服务前端ext4和xfs是主流文件系统，如何选择合适的文件系统，需要根据文件系统的特点加上业务需求综合来定。