引言：为什么需要对 AlmaLinux 进行性能调优？

AlmaLinux 作为 CentOS 的稳定替代品，继承了企业级 Linux 的可靠性和安全性。然而，随着业务负载的增加，服务器的默认配置往往无法满足高性能需求。性能调优是一个系统性的工程，它涉及内核参数、文件系统、存储 I/O、网络栈等多个层面。通过合理的优化，我们可以显著提升服务器的响应速度、并发处理能力和长期运行的稳定性。

本指南将从实战角度出发，详细解析如何在 AlmaLinux 上进行全方位的性能调优。

第一部分：内核参数调整 (Kernel Parameter Tuning)

内核参数是操作系统性能的基石。通过调整 /etc/sysctl.conf 文件，我们可以改变内核处理内存、网络和进程调度的方式。

1.1 内存管理优化

服务器的内存管理直接影响应用程序的性能。Linux 内核使用“虚拟内存”机制，但在高负载下，默认设置可能导致性能抖动。

关键参数：vm.swappiness

  • 含义：控制系统使用 Swap 分区（磁盘交换）的积极程度。值范围 0-100。
  • 默认值：通常为 60。
  • 优化建议：对于数据库服务器或物理内存充足的服务器，应降低该值，避免频繁的磁盘 I/O 影响性能。通常设置为 1 或 10。

关键参数：vm.vfs_cache_pressure

  • 含义：控制内核回收用于目录项和 inode 缓存的内存的倾向。默认值 100。
  • 优化建议：增加该值（例如设置为 500 或更高）可以让内核更积极地回收缓存，对于运行大量静态文件服务的服务器，降低该值可以提高文件访问速度。

关键参数：vm.dirty_ratio 和 vm.dirty_background_ratio

  • 含义：控制脏页（未写入磁盘的数据）占内存的百分比。
  • 优化建议：
    • dirty_background_ratio：设置为较小的值（如 5），确保后台刷写线程尽早启动，避免 I/O 突发。
    • dirty_ratio：设置为稍大的值（如 10-15），防止进程因等待 I/O 而阻塞。

配置示例： 在 /etc/sysctl.conf 中添加或修改：

# 减少 Swap 使用，优先使用物理内存 vm.swappiness = 10 # 增加 VFS 缓存压力，释放更多内存给应用程序 vm.vfs_cache_pressure = 500 # 优化脏页写入，避免 I/O 阻塞 vm.dirty_background_ratio = 5 vm.dirty_ratio = 10 # 增加网络连接队列大小（针对高并发 Web 服务器） net.core.somaxconn = 65535 net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65535

应用配置：

sudo sysctl -p

第二部分：文件系统与 I/O 调度优化

文件系统的选择和挂载选项对磁盘读写速度有决定性影响。AlmaLinux 默认使用 XFS 或 ext4。

2.1 挂载选项优化 (Mount Options)

在 /etc/fstab 中调整挂载参数可以显著提升 I/O 性能。

推荐针对 SSD/NVMe 的优化选项：

  • noatime：禁止更新文件访问时间。这是最通用的性能提升选项，减少了不必要的元数据写入。
  • discard / fstrim：启用 TRIM 功能（针对 SSD），帮助主控回收无效数据块。

针对数据库（如 MySQL/MariaDB）的优化：

  • barrier=0：禁用写入屏障（注意：仅在拥有 UPS 电源保障且数据安全性要求稍低的环境下使用），可以减少同步写入的开销。
  • data=writeback：对于 ext4 文件系统，使用回写模式可以提高并发性能，但增加了崩溃时数据丢失的风险。

配置示例： 编辑 /etc/fstab，找到对应的数据盘挂载行：

# 原始行可能如下： # UUID=xxxx-xxxx /data ext4 defaults 0 2 # 优化后的行（针对 SSD 数据盘）： UUID=xxxx-xxxx /data ext4 noatime,discard,errors=remount-ro 0 2 # 针对 NVMe 或高性能存储： UUID=xxxx-xxxx /data xfs noatime,nodiratime 0 2

2.2 I/O 调度器选择 (I/O Scheduler)

I/O 调度器决定了内核如何处理磁盘请求。

  • NVMe SSD：通常使用 none (或 noop)，因为 NVMe 控制器本身已经做了很好的队列管理，内核层面的调度反而增加开销。
  • SATA SSD：推荐使用 mq-deadline 或 bfq。
  • SAS/SATA HDD：推荐使用 bfq 或 deadline。

查看当前调度器：

cat /sys/block/sda/queue/scheduler # 输出示例: noop [deadline] cfq

修改调度器（临时）：

echo bfq > /sys/block/sda/queue/scheduler

永久修改（使用 udev 规则）： 创建文件 /etc/udev/rules.d/60-ioscheduler.rules：

# 设置 NVMe 设备为 none ACTION=="add|change", KERNEL=="nvme[0-9]*", ATTR{queue/scheduler}="none" # 设置 SATA SSD 为 mq-deadline ACTION=="add|change", KERNEL=="sd[a-z]", ATTR{queue/rotational}=="0", ATTR{queue/scheduler}="mq-deadline" # 设置机械硬盘为 bfq ACTION=="add|change", KERNEL=="sd[a-z]", ATTR{queue/rotational}=="1", ATTR{queue/scheduler}="bfq"

第三部分：网络性能优化

对于 Web 服务器或 API 服务，网络栈的调优至关重要。

3.1 TCP/IP 栈调优

高并发场景下，TIME_WAIT 连接过多会耗尽源端口，导致无法建立新连接。

关键参数：net.ipv4.tcp_tw_reuse

  • 作用：允许将 TIME_WAIT 状态的 socket 重新用于新的 TCP 连接。
  • 建议：设置为 1。

关键参数：net.ipv4.tcp_fin_timeout

  • 作用：控制 FIN_WAIT_2 状态的超时时间。
  • 建议：默认 60 秒，建议修改为 15-30 秒，加快资源回收。

关键参数：net.ipv4.tcp_max_tw_buckets

  • 作用：系统同时保持 TIME_WAIT 状态的最大数量。
  • 建议：如果并发很高，适当调大，但过多会占用内存。

配置示例： 在 /etc/sysctl.conf 中：

# 开启 TIME_WAIT socket 重用 net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 # 减少 FIN_WAIT_2 时间 net.ipv4.tcp_fin_timeout = 20 # 增大端口范围 net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65535 # 增大 TCP 连接跟踪表大小（针对防火墙/NAT 服务器） net.netfilter.nf_conntrack_max = 2000000

第四部分：系统资源限制 (Limits)

当服务器运行高并发应用（如 Nginx、Java 应用）时，系统默认的文件句柄（File Descriptor）限制可能会被触发，导致 “Too many open files” 错误。

4.1 修改文件句柄限制

编辑 /etc/security/limits.conf：

# 格式: <domain> <type> <item> <value> # 针对所有用户（除了 root）设置软限制和硬限制 * soft nofile 65535 * hard nofile 65535 # 针对 root 用户（某些系统守护进程以 root 运行） root soft nofile 65535 root hard nofile 65535 # 增加进程数限制（针对 Java 应用） * soft nproc 65535 * hard nproc 65535

4.2 Systemd 服务的独立限制

如果应用通过 Systemd 管理（如 Nginx、MySQL），limits.conf 可能不生效，需要在服务文件中单独设置。

示例：优化 Nginx 服务 编辑 /usr/lib/systemd/system/nginx.service (或 /etc/systemd/system/ 下的覆盖文件)：

[Service] ... # 在 ExecStart 前设置限制 LimitNOFILE=65535 LimitNPROC=65535 ...

修改后重载配置：

sudo systemctl daemon-reload sudo systemctl restart nginx

第五部分：监控与持续调优

性能调优不是一次性的工作，需要持续监控以验证效果。

5.1 常用监控工具

  1. iostat (来自 sysstat 包)：监控磁盘 I/O。

    iostat -xz 1
    • 关注 %util（利用率）：如果接近 100%，说明磁盘是瓶颈。
    • 关注 await：平均 I/O 等待时间，过高说明磁盘响应慢。

  2. vmstat：监控内存、进程、CPU、I/O。

    vmstat 1
    • 关注 si (swap in) 和 so (swap out)：如果非零，说明内存不足。

  3. netstat / ss：监控网络连接。

    ss -s

    查看当前连接数统计。

5.2 压力测试工具

在生产环境实施变更前，务必在测试环境进行压力测试。

  • CPU/Memory: stress-ng
     stress-ng --cpu 4 --io 2 --vm 2 --vm-bytes 1G --timeout 60s
  • Web 压测: ab (Apache Bench) 或 wrk
     ab -n 10000 -c 200 http://your-server-ip/

总结

AlmaLinux 的性能调优是一个涉及多维度的系统工程。本文从内核参数（内存与交换）、文件系统（挂载与调度）、网络栈（TCP 优化）以及系统资源限制四个方面进行了详细解析。

最佳实践建议：

  1. 备份先行：修改任何系统配置前，请备份原文件。
  2. 循序渐进：不要一次性应用所有优化，每次修改一项，观察效果。
  3. 理解业务：数据库服务器和 Web 服务器的优化侧重点不同，请根据实际业务负载调整参数。

通过以上步骤，您可以显著提升 AlmaLinux 服务器的响应速度与稳定性，确保业务在高负载下依然流畅运行。