AIX系統(tǒng)優(yōu)化流程分析

張宇

摘要：在信息化的今天，很多行業(yè)的業(yè)務(wù)運(yùn)行在AIX操作系統(tǒng)下，為了讓系統(tǒng)管理員隨時了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并且在保證業(yè)務(wù)正常運(yùn)行的同時兼顧資源的合理分配，故需要對AIX進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化。該文主要介紹對AIX系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化分析的流程，通過這樣的流程，可以讓系統(tǒng)管理員發(fā)現(xiàn)自己系統(tǒng)的不足和了解對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的方向。

關(guān)鍵詞：AIX；優(yōu)化；流程

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）03-0258-02

1 概述

隨著信息化的高速發(fā)展，各行各業(yè)有越來越多的業(yè)務(wù)運(yùn)行在小型機(jī)上。小型機(jī)通常是指采用8-32顆處理器，性能和價格介于PC服務(wù)器和大型主機(jī)之間的一種高性能64位計(jì)算機(jī)，小型機(jī)基本上采用UNIX操作系統(tǒng)，UNIX服務(wù)器具有區(qū)別X86服務(wù)器和大型主機(jī)的特有體系結(jié)構(gòu)，基本上，各個小型機(jī)廠商都有自己的UNIX版本和處理器。AIX（Advanced Interactive eXecutive）是IBM基于AT&T Unix System V開發(fā)的一套類UNIX操作系統(tǒng)，運(yùn)行在IBM專有的Power系列芯片設(shè)計(jì)的小型機(jī)硬件系統(tǒng)之上。但是由于每臺小型機(jī)出廠后安裝的AIX操作系統(tǒng)配置都完全一樣，沒有根據(jù)用戶的實(shí)際需求進(jìn)行優(yōu)化，這就要求用戶在使用過程中，根據(jù)自身的各種需要，不斷的對AIX操作系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

2 優(yōu)化原因

2.1 內(nèi)部穩(wěn)定原因

由于各個企業(yè)運(yùn)行在AIX系統(tǒng)上的業(yè)務(wù)通常為自身的關(guān)鍵業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)必須不間斷的正常運(yùn)行。故系統(tǒng)要能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行，這就要求我們隨時對系統(tǒng)進(jìn)行各種優(yōu)化，并且在優(yōu)化時，需要將保證穩(wěn)定運(yùn)行放在第一位。

2.2 外部發(fā)展原因

隨著信息化建設(shè)的飛速發(fā)展，很多企業(yè)的系統(tǒng)已經(jīng)在慢慢的跟不上自己業(yè)務(wù)發(fā)展的需求?；蛟S系統(tǒng)不能承受越來越多的用戶訪問，或許設(shè)備太過陳舊導(dǎo)致系統(tǒng)資源占有率過高。又限于經(jīng)費(fèi)原因，企業(yè)不能進(jìn)行大規(guī)模的設(shè)備更換工作，故為了保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行，也要求我們對系統(tǒng)進(jìn)行各種優(yōu)化。并且在優(yōu)化系統(tǒng)時，需要更加合理的利用各項(xiàng)系統(tǒng)資源，找到真正需要增加或者更換的那部分系統(tǒng)資源。

3 優(yōu)化步驟

就AIX系統(tǒng)而言，系統(tǒng)優(yōu)化分為系統(tǒng)硬件資源優(yōu)化和業(yè)務(wù)軟件優(yōu)化兩方面。系統(tǒng)硬件上主要有4個方面和AIX性能相關(guān)：分別是CPU、內(nèi)存、磁盤I/O和網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)化分析流程圖如圖1所示。由圖可見，要對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，首先優(yōu)化人員需要熟悉系統(tǒng)和業(yè)務(wù)的運(yùn)行情況，將運(yùn)行情況和正常情況進(jìn)行比較，才能發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)是否存在瓶頸，需要進(jìn)行優(yōu)化。在可以進(jìn)行優(yōu)化的四個資源方面，CPU、內(nèi)存和硬盤是系統(tǒng)自身資源，可以通過對系統(tǒng)自身相關(guān)資源的優(yōu)化和更換進(jìn)行效率提高，而網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)和外部的交換資源，這方面的優(yōu)化還需要牽涉到系統(tǒng)之外的資源，暫時不在本文的討論范圍內(nèi)。以下我們對可以直接進(jìn)行分析解決的資源部分進(jìn)行優(yōu)化流程分析。

3.1 CPU

對于CPU的分析流程如圖2所示。首先我們通過sar、vmsatat、topas等命令，查看系統(tǒng)中的CPU使用比例（usr% + sys%）是否大于90%，如圖3所示，其中系統(tǒng)使用比例即為Kern項(xiàng)，如果系統(tǒng)CPU中有IO wait存在，說明系統(tǒng)內(nèi)存或者IO方面需要進(jìn)行進(jìn)一步的檢

圖1 優(yōu)化分析流程圖

圖2 CPU分析流程圖

圖3 topas命令示例

查。其中導(dǎo)致IO wait的主要原因有兩點(diǎn)：第一是內(nèi)存偏小而導(dǎo)致的頻繁數(shù)據(jù)交換，導(dǎo)致數(shù)據(jù)存取存在交換空間的I/O瓶頸；第二是硬盤數(shù)據(jù)分布不合理。

對于CPU使用比例（usr% + sys%）大于90%的情況，我們再通過topas、ps-aux等命令找出占用CPU資源較多的進(jìn)程。然后判斷是否有非業(yè)務(wù)進(jìn)程或者異常進(jìn)程，如果有在檢查導(dǎo)致CPU使用率高的原因。若占用CPU資源較高的進(jìn)程為業(yè)務(wù)進(jìn)程，則通過工具Tprof–k –s –e –x “sleep connect time”，會在當(dāng)前目錄下生成一個sleep.prof文件，現(xiàn)將該文件部分摘錄如下

注意其中SYS%（Kernel）項(xiàng)的比例，如果該項(xiàng)的值比正常情況高，則可能是應(yīng)用業(yè)務(wù)方面的問題，可以聯(lián)系廠商分析具體原因；如果該項(xiàng)的值比正常情況低，則說明系統(tǒng)業(yè)務(wù)忙，CPU存在瓶頸問題，可以考慮對CPU進(jìn)行升級。

3.2 內(nèi)存

對于系統(tǒng)內(nèi)存的分析流程如圖4所示，我們首先使用vmstat、topas、nmon等命令查看系統(tǒng)的頁面調(diào)入和換頁空間狀態(tài)。如圖3所示，其中PgspIn項(xiàng)為系統(tǒng)的頁面調(diào)入數(shù)量，PAGING SPACE下的% used項(xiàng)為換頁空間的使用百分比，如果頁面調(diào)入數(shù)量有且數(shù)值較大，換頁空間的使用百分比在持續(xù)增加，則說明內(nèi)存存在瓶頸，我們需要進(jìn)行下一步檢查。

圖4 內(nèi)存分析流程圖

我們再通過上述命令查看文件型內(nèi)存和計(jì)算型內(nèi)存的占用比例。如圖3所示，其中MEMORY下的%Comp項(xiàng)為計(jì)算型內(nèi)存的百分比，%Noncomp項(xiàng)為文件型內(nèi)存的百分比。然后根據(jù)系統(tǒng)類型判斷這兩類內(nèi)存的占用比例設(shè)置是否合理，如果不合理則配置相關(guān)參數(shù)到合理區(qū)間，再進(jìn)行第一步的頁面調(diào)入數(shù)量和換頁空間的觀察。一個常規(guī)的配置比例是：對于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，文件型內(nèi)存比例不要太大，可以在5%左右；對于文件操作型系統(tǒng)，文件型內(nèi)存的比例要相對較大；對于其他類型的系統(tǒng)，文件性內(nèi)存比例不宜超過20%。如果配置合理，則說明內(nèi)存出現(xiàn)瓶頸的原因不在配置方面，可能問題出在進(jìn)程上。

使用nmon、ps–aux|head - $等命令找到占用內(nèi)存最多的進(jìn)程，并使用svmon–Pns命令查看進(jìn)程的內(nèi)存詳細(xì)使用情況，是否存在判斷這些進(jìn)程是否為非業(yè)務(wù)進(jìn)程或異常進(jìn)程，如果有則尋求廠商支持，查詢導(dǎo)致異常和內(nèi)存泄露的原因。如果是業(yè)務(wù)進(jìn)程，則查看目前業(yè)務(wù)的內(nèi)存使用情況是否正常，在均正常的前提下才考慮內(nèi)存不夠的因素，需要添加內(nèi)存。如果不正常，也需要聯(lián)系廠商支持，查看業(yè)務(wù)運(yùn)行情況。

查看進(jìn)程的內(nèi)存詳細(xì)使用情況的方法是：輸入命令svmon– P 進(jìn)程ID，查看work process private項(xiàng)的值，如圖5所示。過段時間重復(fù)上述命令，如果該值增長較多，則說明可能存在內(nèi)存泄漏問題。

圖5 查看進(jìn)程的內(nèi)存詳細(xì)情況

3.3 IO

對IO的分析流程如圖6所示。首先使用topas等命令，如圖2所示，在CPU的wait%項(xiàng)中持續(xù)有數(shù)值且超過一定比例，則說明系統(tǒng)可能存在IO瓶頸。并且檢查Disk下的Busy%、KBPS、TPS、KB-Read、KB-Writ等項(xiàng)目，對內(nèi)置磁盤，查看磁盤的繁忙率是否超過80%，讀寫流量和磁盤每秒的IO請求數(shù)；對于盤陣，主要查看讀寫流量和每秒的IO請求數(shù)。以上數(shù)值均比較高的話再通過nmon、filemon等命令查看各個進(jìn)程的IO使用情況，找到IO使用最高的幾個進(jìn)程，判斷IO使用是否合理并排除掉正在備份等高IO使用情況。

如果上述IO使用情況不合理，我們下一步需要通過命令filemon –p /tmp/filemon.out - O all查找活躍的文件、文件系統(tǒng)、邏輯卷和物理卷，判斷數(shù)據(jù)的使用和分布是否合理，示例如下所示，對于分布不合理的磁盤，進(jìn)行磁盤分布的優(yōu)化。

圖6 IO分析流程圖

然后對于緩存型文件系統(tǒng)，檢查系統(tǒng)是否有足夠的緩存來處理文件頁面，然后通過topas等命令檢查系統(tǒng)文件型內(nèi)存的使用率和交換情況。如果使用率較高，可以考慮調(diào)整參數(shù)來增加系統(tǒng)文件型內(nèi)存的使用比例。然后對內(nèi)置磁盤，檢查使用率較高的文件是否有較多碎片，如果碎片較多，則利用工具重組物理分區(qū)分配。

4 總結(jié)和展望

通過以上流程，我們就可以對一臺使用AIX操作系統(tǒng)的服務(wù)器進(jìn)行一次系統(tǒng)調(diào)優(yōu)工作，但是在本文中討論的調(diào)優(yōu)工作主要以流程為主，具體的調(diào)優(yōu)細(xì)節(jié)還需要進(jìn)一步的深入研究。