工欲善其事必先利其器。技术大牛为我们总结了Linux几乎所有层面的工具。

知识图谱

一、文件系统

文件系统原理

（1）虚拟文件系统

（2）I/O栈

（3）文件系统缓存

（4）文件系统种类

性能指标

（1）容量

（2）IOPS

（3）缓存命中率

性能剖析

（1）df

（2）strace

（3）vmstat

（4）sar

（5）perf

（6）proc文件系统

调优方法

（1）文件系统选型

（2）利用缓存

（3）IO隔离

二、CPU

进程和CPU原理

（1）进程与线程

（2）CPU调度

（3）中断系统

（4）CPU缓存

（5）NUMA

性能指标

（1）平均负载

（2）CPU使用率

        A. 用户CPU

        B.系统CPU

        C.IOWAIT

        D.软中断

        E.硬中断

        F.窃取CPU

        G.客户CPU

（3）上下文切换

        A.自愿上下文切换

        B.非自愿上下文切换

（4）CPU缓存命中率

性能剖析

（1）top/ps

（2）vmstat

（3）mpstat

（4）sar

（5）pidstat

（6）starce

（7）perf

（8）execsnoop

（9）proc文件系统

性能调优

（1）CPU绑定

（2）进程CPU资源限制

（3）进程优先级调整

（4）中断负载均衡

（5）CPU缓存

（6）NUMA优化

三、内存

内存原理

（1）地址空间

（2）虚拟内存

（3）内存分配与回收

（4）缓存和缓冲区

（5）SWAP

性能指标

（1）系统内存使用量

（2）进程内存使用量

（3）缓存和缓冲区命中率

（4）SWAP使用量

性能剖析

（1）free

（2）top/htop

（3）sar

（4）vmstat

（5）cachestat

（6）cachetop

（7）memleak

（8）proc文件系统

调优方法

（1）利用缓存和缓冲区

（2）减少SWAP使用

（3）减少动态内存分配

（4）优化NUMA

（5）限制进程内存资源

（6）使用HugePage

四、网络

网络原理

（1）网络配置

（2）TCP/IP/UDP协议

（3）网络收发流程

（4）高级路由

（5）网络Qos

（6）防火墙

（7）C10K/C100K

性能指标

（1）吞吐量

        BPS

        QPS

        PPS

（2）延迟

（3）丢包

（4）TCP重传

性能剖析

（1）ethtool

（2）sar

（3）ping

（4）netstat/ss

（5）ifstat

（6）ifconfig

（7）tcpdump

（8）wireshark

（9）iptables

（10）traceroute

（11）ipcontrack

（12）perf

调优方法

（1）网卡调优

        MTU

        队列长度

        链路聚合

（2）协议调优

        HTTP

        TCP

        Overlay

（3）资源控制Qos

（4）内核调优

        NAT调优

        功能卸载

        负载均衡

        DPDK

五、磁盘IO

磁盘原理

（1）磁盘管理

（2）磁盘类型

（3）磁盘接口

（4）磁盘I/O

性能指标

（1）使用率

（2）IOPS

（3）吞吐量

（4）IOWAIT

性能剖析

（1）dstat

（2）sar

（3）iostat

（4）pidstat

（5）iotop

（6）iolatency

（7）blktrace

（8）fio

（9）perf

调优方法

（1）系统调用

（2）I/O资源控制

（3）充分利用缓存

（4）RAID

（5）IO隔离

六、Linux内核

内核原理

（1）内核态和用户态

性能剖析

（1）BPF

（2）perf

内核调优

（1）内核选项

七、应用程序

性能指标

（1）吞吐量

（2）响应时间

（3）资源使用率

性能剖析

（1）USE方法

        使用率

        饱和度

        错误

（2）进程剖析

        进程状态

        资源使用率

        I/O剖析

        系统调用

        热点函数

        动态追踪

（3）APM

调优方法

（1）逻辑简化

（2）编程语言

（3）算法调优

（4）非阻塞IO

（5）利用缓存和缓冲区

（6）异步处理与并发

（7）垃圾回收

八、架构设计

空间换时间

（1）缓存

（2）缓冲区

（3）冗余数据

时间换空间

（1）压缩编码

（2）页面交换

并行处理

（1）多线程

（2）多进程

（3）分布式

异步处理

（1）异步IO

（2）消息队列

（3）事件通知

九、性能监控

时间序列化

（1）历史趋势分析

（2）性能模型构建

（3）未来趋势预测

服务调用追踪

（1）服务调用流程跟踪

（2）服务调用性能分析

（3）服务调用链拓扑

数据可视化

（1）趋势图

（2）散点图

（3）热图

（4）饼图

告警通知

（1）阈值选择

（2）告警策略

（3）通知渠道

十、性能测试

明确需求

（1）系统资源需求

（2）应用资源需求

环境假设

（1）合理的假设

（2）生产环境模拟

（3）生产负载模拟

性能测试

（1）基准测试

（2）负载测试

（3）压力测试

结果分析

（1）应用程序瓶颈

（2）数据库瓶颈

（3）系统资源瓶颈

技术的道路十分漫长，先建立起一个大局观，后深入细节研究。

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