Tối ưu hóa hiệu suất Linux bằng Stacer

Tác giả Security+, T.Tư 25, 2024, 10:56:34 SÁNG

« Chủ đề trước - Chủ đề tiếp »

0 Thành viên và 1 Khách đang xem chủ đề.

Hiệu suất của hệ thống Linux bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố—tất cả các cấu hình, cài đặt và thuộc tính khác nhau đều có tác dụng. Hiệu suất của Linux thường được đo bằng tốc độ hệ thống có thể thực thi các lệnh hoặc chạy chương trình.

Bài viết này sẽ đề cập đến các khái niệm thực tế có thể giúp tăng tốc máy Linux. Chúng tôi sẽ kiểm tra hiệu suất của Linux thông qua các khía cạnh sau:

  • Sự tiêu thụ năng lượng
  • Tối ưu hóa bộ lập lịch I/O
  • Khả năng mở rộng CPU
  • Các công cụ giám sát hiệu suất như Stacer

Những người mới làm quen với Linux và những người dùng có kiến thức hạn chế về nó có thể cần nhận ra điều gì tác động đến hiệu suất của nó cũng như cách đo lường hoặc tăng cường hiệu quả của nó. Tùy thuộc vào nhu cầu cá nhân của bạn hoặc trường hợp sử dụng cụ thể, một số phương pháp sẽ có lợi hơn những phương pháp khác.

Cho dù sử dụng Linux làm hệ điều hành máy tính để bàn chính hay làm máy chủ phụ cho nền tảng khác, điều quan trọng là phải hiểu các tùy chọn này tác động như thế nào đến trải nghiệm người dùng với hệ điều hành này.

1. Tại sao tối ưu hóa lại quan trọng?

Tối ưu hóa hiệu suất Linux là điều cần thiết vì nhiều lý do:

  • Nó tăng tốc độ và hiệu quả tổng thể của hệ thống, từ đó nâng cao trải nghiệm người dùng và giúp hệ thống được trang bị tốt hơn để xử lý các tác vụ đòi hỏi khắt khe.
  • Tối ưu hóa giúp giảm căng thẳng cho tài nguyên hệ thống như CPU và bộ nhớ, điều này có thể cải thiện độ ổn định và ngăn chặn tình trạng hệ thống bị chậm hoặc treo máy.
  • Nó có thể kéo dài tuổi thọ của hệ thống bằng cách giảm hao mòn trên các thành phần phần cứng.
  • Tối ưu hóa giúp hệ thống chạy hiệu quả và an toàn nhất có thể.

2. Theo dõi hiệu suất Linux của bạn bằng Stacer

Bạn sẽ cần có bản phân phối Linux trước khi bắt đầu hướng dẫn này.

Stacer là một công cụ được sử dụng để tối ưu hóa Linux nhằm xóa các tiến trình sắp xếp và bộ đệm không mong muốn bằng cách xem xét mức sử dụng bộ nhớ và CPU. Stacer tiết lộ cách các dịch vụ và quy trình hoạt động cũng như người dùng nào đang thực thi các quy trình đó. Đây là thứ bắt buộc phải có nếu mục tiêu của bạn là tối ưu hóa hiệu quả hệ thống Linux của bạn.

Để cài đặt Stacer, hãy bắt đầu bằng cách thêm kho lưu trữ Stacer:

Mã nguồn [Chọn]
$ sudo add-apt-repository ppa:oguzhaninan/stacer
Tiếp theo, cập nhật trình quản lý gói nâng cao:

Mã nguồn [Chọn]
$ sudo apt-get update
Cuối cùng, sử dụng lệnh sau để cài đặt Stacer trên máy Linux của bạn. Bạn có thể biết thêm chi tiết cài đặt cho các hương vị khác nhau ở đây.

Mã nguồn [Chọn]
$ sudo apt-get install stacer
Sau khi cài đặt thành công Stacer, hãy sử dụng lệnh sau để khởi chạy nó:

Mã nguồn [Chọn]
$ stacer
Stacer lúc này sẽ khởi chạy với giao diện đồ họa, hiển thị các công cụ tối ưu hóa của nó như:

  • System cleaner
  • Process manager
  • Service manager
  • Uninstaller
  • Resource and APT manager


Nếu bạn không muốn sử dụng Stacer nữa, hãy sử dụng lệnh sau để gỡ cài đặt nó:

Mã nguồn [Chọn]
sudo apt-get remove stacer
3. Tối ưu hóa bộ lập lịch I/O

Bộ lập lịch I/O là một chương trình tổ chức và sắp xếp các yêu cầu để xác định mức độ ưu tiên của chúng. Nó giúp tối ưu hóa hiệu suất hệ thống bằng cách sắp xếp lại các yêu cầu để xử lý hiệu quả hơn. Bộ lập lịch I/O cũng giúp đảm bảo rằng các yêu cầu từ các quy trình khác nhau được xử lý một cách công bằng và hiệu quả.

Dưới đây là ví dụ về bộ lập lịch I/O:

  • Xếp hàng hoàn toàn công bằng Completely fair queuing: Đây là công cụ lập lịch mặc định cho nhiều người vì nó phân bổ đồng đều các yêu cầu đọc và ghi.
  • Không hoạt động No operation: Bộ lập lịch I/O này chuyển các yêu cầu đọc và ghi tới kênh lưu trữ, nơi chúng sẽ được sắp xếp lại.
  • Bộ lập lịch I/O thời hạn Deadline I/O scheduler: một thuật toán được hệ điều hành sử dụng để quản lý các yêu cầu I/O đĩa. Nó ưu tiên các yêu cầu dựa trên thời hạn định trước, với những yêu cầu có thời hạn gần hơn sẽ nhận được mức độ ưu tiên cao hơn. Điều này đảm bảo rằng các yêu cầu quan trọng về thời gian sẽ được xử lý trước tiên, giảm độ trễ và cải thiện hiệu suất tổng thể của hệ thống.
  • I/O dự kiến Anticipatory I/O: Được sử dụng bởi các nhân Linux cũ, hiện nay nó được phân loại là lỗi thời.

Dưới đây là danh sách các tham số bạn có thể sử dụng để tối ưu hóa bộ lập lịch I/O:

  • fifo_batch: chỉ định số lượng yêu cầu sẽ được thực hiện trong một đợt
  • read_expire: thêm thời hạn tính bằng mili giây vào yêu cầu đọc
  • write_expire: thêm thời hạn tính bằng mili giây vào yêu cầu ghi

Sử dụng lệnh sau để cải thiện bộ lập lịch I/O của bạn bằng tham số fifo_batch:

Mã nguồn [Chọn]
# echo 32 > /sys/block/sdb/queue/iosched/fifo_batch
4. Tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng

Cấu hình quản lý nguồn trong Linux bao gồm một tập hợp các cài đặt và cấu hình được sử dụng để tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng và thời lượng pin. Nó bao gồm các cài đặt để quản lý tần số CPU, tạm dừng hoặc cho hệ thống ngủ đông, làm mờ màn hình, v.v. Nó tiết kiệm năng lượng, kéo dài tuổi thọ pin của máy Linux và giảm mức tiêu thụ điện năng của hệ thống máy tính để bàn.

Linux cung cấp một số tham số để tối ưu hóa mức tiêu thụ điện năng:

  • -S: cho phép bạn chỉ định và đặt thời gian chờ cho ổ đĩa
  • -B: kích hoạt API quản lý nguồn nâng cao
  • -M: đặt tính năng Quản lý âm thanh tự động để giảm tiếng ồn đầu ra

hdparmlà một tiện ích dòng lệnh dành cho hệ thống Linux và Unix để xem và thao tác các thông số ổ cứng khác nhau. Nó chủ yếu được sử dụng để thiết lập các tham số ổ đĩa, chẳng hạn như thời gian quay, quản lý âm thanh, quản lý năng lượng và bộ nhớ đệm đọc trước.

Bạn có thể sử dụng các tham số trên trong lệnh bên dưới để tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng:

Mã nguồn [Chọn]
# hdparm -B /dev/sda
5. Mở rộng quy mô CPU của bạn để đáp ứng nhu cầu

Thu nhỏ CPU bất cứ khi nào cần ít bộ nhớ CPU hơn sẽ tiết kiệm điện năng và tài nguyên; mở rộng quy mô khi nhu cầu CPU cao sẽ cải thiện hiệu suất hệ thống. Với Linux, có một số thành phần chính cần xem xét khi mở rộng quy mô sử dụng CPU. Bao gồm các

  • Số lõi CPU: Đây là số lõi CPU vật lý có sẵn trên hệ thống, xác định số lượng tác vụ có thể chạy đồng thời.
  • Tốc độ xung nhịp của CPU: Tốc độ, được đo bằng GHz, tại đó CPU xử lý các hướng dẫn. Tốc độ xung nhịp cao hơn có nghĩa là thời gian xử lý các tác vụ riêng lẻ nhanh hơn. Tuy nhiên, tốc độ CPU quá cao có thể dẫn đến tăng mức tiêu thụ điện, dẫn đến nhiệt độ cao hơn.
  • Bộ đệm CPU: Đây là một lượng nhỏ bộ nhớ được tích hợp trong CPU dùng để lưu trữ dữ liệu được truy cập thường xuyên, có thể cải thiện hiệu suất bằng cách giảm nhu cầu truy cập vào bộ nhớ chính chậm hơn.
  • Kiến trúc CPU: Điều này đề cập đến thiết kế của CPU và cách nó xử lý các lệnh. Các kiến trúc khác nhau có thể có các đặc tính hiệu suất khác nhau và do đó phù hợp hơn với các loại khối lượng công việc nhất định.
  • Hệ điều hành và các chính sách lập lịch của nó: Hệ điều hành đóng một vai trò quan trọng trong việc quản lý tài nguyên CPU và xác định tác vụ nào có quyền truy cập vào CPU và khi nào. Các chính sách lập lịch được HĐH sử dụng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống và cách hệ thống mở rộng quy mô khi khối lượng công việc ngày càng tăng.

Nói chung, để mở rộng quy mô sử dụng CPU trên hệ thống Linux, bạn nên:

  • Tăng số lượng lõi CPU để cải thiện tốc độ xung nhịp
  • Tối ưu hóa việc sử dụng bộ đệm CPU
  • Sử dụng kiến trúc CPU phù hợp với khối lượng công việc
  • Quản lý cẩn thận các chính sách lập lịch của hệ điều hành

Dưới đây là ba lệnh được Arch Linux khuyên dùng:

Đặt tần số xung nhịp tối thiểu tính bằng gigahertz hoặc megahertz:

Mã nguồn [Chọn]
# cpupower frequency-set -d clock_freq
Đặt CPU chạy ở tần số được chỉ định tính bằng gigahertz hoặc megahertz. Bạn không nên ép xung CPU, nếu không bạn có thể làm hỏng bộ xử lý, bo mạch chủ của máy tính và trong một số trường hợp là RAM.

Mã nguồn [Chọn]
# cpupower frequency-set -f clock_freq
Đặt giới hạn CPU cho một quy trình nhất định:

Mã nguồn [Chọn]
$ cpulimit -l 50 -p 5081
Sử dụng máy Linux chậm có thể gây ra một số hậu quả tiêu cực, bao gồm:

  • Sự thất vọng ngày càng tăng: Hiệu suất chậm có nghĩa là người dùng có thể phải đợi lâu hơn để hoàn thành tác vụ hoặc xử lý các ứng dụng không phản hồi.
  • Không thể chạy một số ứng dụng nhất định: Một số ứng dụng yêu cầu mức hiệu suất nhất định hoặc có thể không được tối ưu hóa cho các máy chậm hơn.
  • Trải nghiệm người dùng kém: Nói chung, máy chạy chậm chắc chắn sẽ dẫn đến trải nghiệm người dùng kém, thời gian phản hồi chậm và hiệu suất tổng thể chậm.

Máy Linux chậm có thể dễ bị đe dọa trên mạng hơn nếu nó không thể chạy các bản cập nhật bảo mật và áp dụng các biện pháp bảo vệ khác đủ nhanh hoặc hiệu quả.

Có nhiều cách khác nhau để cải thiện tốc độ và khả năng phản hồi của máy Linux, từ điều chỉnh cài đặt của kernel đến điều chỉnh tần số CPU và tối ưu hóa thời lượng pin. Trong bài viết này, chúng tôi đã đề cập đến các phương pháp có thể giúp khắc phục hệ thống Linux chậm.