即便你经历过公司业务迅速下降的阶段,就一定遇见过服务稳定性的挑战,例如:TCP重传该如何剖析,怎样在不打断运行任务的情况下排查显存泄露问题,如何快速解决CPUsys利⽤率过⾼等等。
以前面提及的TCP重传为例嵌入式linux培训,服务器上通常还会有TCP重传率的监控,如图所示:
像上图中如此高的TCP重传率,必然会引起系统QPS降低。但是,当你真正去排查时,会发觉根本不知从那里入手。由于网路数据量十分大,只记录TCP背部信息也会形成很大储存开支,所以发生重传的现场信息难以被记录出来。
虽然,定位类似TCP重传这样复杂的稳定性问题,除了要从开发⼈员的视⻆剖析,还要更多从系统、内核的视角出发,这样你能够追本追溯、一劳永逸地解决问题。
而你们之所以认为这种问题难,本质上还是对Linux内核理解不到位。
例如,我接触过的业务开发者,基本都被业务的性能毛刺困惑过,但大多数人只能剖析到是什么系统调用造成的毛刺,而业务专家却可以深入底层,见到引起业务毛刺的系统资源。再例如,当发生TCP重传时,有人可以从tcpdump里的信息看出是那个TCP联接进行重传,大神们却可以通过这种信息见到为何会发生重传。
能深入到Linux内核剖析问题的人,看问题能直击本质,定位、分析问题的能力都更强,常常能解决他人解决不了的问题。
但是,在互联网公司普遍“996”的大环境下,大部份做应用的开发者,大都将精力集中在业务代码的优化和调配上,忽视了对Linux内核的学习。并且,这部份知识本身就很复杂,所以学习成本也比较高。
事实上,假如你不是内核开发者,没有必要去看懂它的每位细节linux网络内核分析与开发,把握它的每位机制,只要能通过把握Linux内核知识,解决实际应用层的问题就够了,这也是我和极客时间合作,开办《Linux内核技术实战课》专栏的本意,希望能把自己多年的Linux内核学习和实践经验linux培训,通过“解决问题,满足需求”的形式传递给你。
在专栏中,我从生产环境中4类典型问题(PageCache管理、内存泄露、TCP重传、内核态CPU借助率飙高)入手,带你了解:应用程序是如何跟系统资源打交道的;怎么选择业务类型的配置更好;棘手问题出现时该怎么一步步排查等等,让Linux内核更好地服务你的应用程序。
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我是谁?
我是邵亚方,前香菇街技术专家,LinuxKernel活跃贡献者,在Linux内核领域精耕了10余年,先后在华为、蘑菇街、JuniperNetworks等著名互联网企业从事内核研制工作。
我擅长从Linux系统内核层⾯来剖析解决实际疑难问题、提高业务性能。在华为和香菇街,我经历了公司从0到1切换Linux或开发布署私有云的过程,通过改建Linux内核保障了业务的平滑切换、稳定性和性能;在JuniperNetworks则仍然旨在于提高网路性能,保障业务网路的稳定性。
目前我主要活跃在Linux内核的显存管理子系统(linux-mm),假如你有关注这个电邮列表的话,应当时常能看见我的名子。
我是怎样讲解Linux内核的?
在专栏中,我结合自己的工作经验,总结出了开发者在生产环境中常常会碰到的四类问题:PageCache管理、内存泄露、TCP重传、内核态CPU借助率飙高。每类问题对应一个模块,根据基础篇、案例篇和剖析篇的形式来呈现。
1、PageCache管理模块,带你了解怎样更好地借助PageCache来降低无谓的I/O开支,PageCache管理不当会导致的什么问题,以及如何剖析和解决。
2、内存泄露模块,重点剖析应用程序是怎样从系统中申请和释放显存。通过显存泄漏这类案例,带你了解应用程序使用显存的细节,以及由显存使用不当而引起问题的解决方案。
3、TCP重传模块,为你讲解TCP联接的完善、传输和断掉的过程,剖析这个过程到底会受什么配置项的影响,以及配置不当会造成的网路问题。从TCP重传这类具体案例出发,带你把握必要的网路细节知识,以及遇见相关问题时,你该怎么去剖析和解决。
4、内核态CPU借助率飙高模块,带你剖析应用程序该怎么高效使用CPU,以及什么情况会造成CPU使用低效,例如内核态CPU借助率偏低等。针对内核态CPU借助率高的这个案例linux网络内核分析与开发,注重讲解什么Linux内核的特点或系统配置项会导致这些问题,以及如何剖析和解决。
在每位模块的最后,我就会总结那些常见问题的通常剖析思路,让你在面对同类型问题时有一个大致的剖析方向。
Linux底层知识的学习并不是一蹴而就的,但跟我学完这个专栏,我有足够的掌握,你除了可以挺好地把握必备的Linux内核基础知识,也能学到好多解决实际问题的方法,让Linux内核真正有效服务于你的应用程序。