Linux Sunucunuzu Yüksek Performanslı Uygulamalar için Nasıl Optimize Edersiniz?

Linux üzerinde yüksek performanslı uygulamalar çalıştırmak, güçlü donanımdan daha fazlasını gerektirir; işletim sisteminin, çekirdek parametrelerinin ve yazılım yığınının dikkatli bir şekilde ayarlanmasını gerektirir. Doğru optimizasyon daha düşük gecikme süresi, daha yüksek verim ve gelişmiş güvenilirlik sağlar; bu da veritabanlarını, web uygulamalarını veya yoğun işlem gerektiren iş yüklerini geniş ölçekte barındırırken kritik önem taşır.

Sistemi Yalın Tutun

Yüksek performanslı bir sunucu yalnızca temel hizmetleri çalıştırmalıdır. Ekstra daemonlar CPU döngülerini, belleği ve I/O bant genişliğini tüketerek kritik iş yükleri için mevcut kaynakları azaltır. Etkinleştirilmiş sistem hizmetlerini denetleyerek başlayın:

Bluetooth, yazdırma sistemleri veya otomatik keşif daemonları gibi gereksiz hizmetleri devre dışı bırakın:

Yalnızca SSH, güvenlik duvarı hizmetleri, izleme aracıları ve uygulama daemon’ları gibi vazgeçilmez bileşenleri saklayın. Bu hem performans yükünü hem de saldırı yüzeyini en aza indirir.

CPU Zamanlamasını Optimize Edin

Linux varsayılan olarak Tamamen Adil Zamanlayıcı (CFS) kullanır ve CPU zamanını işlemler arasında dengeler. Gecikmeye duyarlı veya gerçek zamanlı iş yükleri için şunları göz önünde bulundurun:

Renice ile süreç önceliklerini ayarlama:
renice -n -10 -p <PID&gt
Chrt ile gerçek zamanlı zamanlama atama:
chrt -f 99 <komut&gt
Önbellek kaçırmalarını ve bağlam değiştirmeyi azaltmak için işlemleri belirli CPU çekirdeklerine bağlama:
taskset -c 0-3 <komut&gt

Bu yöntemler CPU öngörülebilirliğini artırır ve veritabanları, VoIP veya akış uygulamaları gibi iş yükleri için gecikme varyasyonunu azaltır.

Bellek Yönetimini Ayarlama

Verimli bellek kullanımı performans için çok önemlidir:

Yeterli RAM’e sahip sunucularda gecikme artışlarını önlemek için takas süresini azaltın:
sysctl -w vm.swappiness=10
Veritabanları için meta verileri korumak üzere dosya sistemi önbellek basıncını ayarlayın:
sysctl -w vm.vfs_cache_pressure=50
TLB kaçırmalarını azaltmak ve tutarlı performans sağlamak için Şeffaf HugePages’i (THP) devre dışı bırakın ve PostgreSQL, Oracle veya JVM’ler gibi iş yükleri için açık HugePages yapılandırın:
sysctl -w vm.nr_hugepages=1024
Kararlılık için aşırı bellek kullanımı davranışını kontrol edin:
sysctl -w vm.overcommit_memory=1

Yeniden başlatmalarda tutarlılık için bu ayarları /etc/sysctl.conf dosyasında saklayın veya /etc/sysctl.d/ dosyasına ekleyin.

Disk ve G/Ç Performansını Artırın

Disk I/O genellikle yüksek performanslı uygulamalar için birincil darboğazdır.

Doğru G/Ç zamanlayıcısını seçin. SSD’ler için none veya mq-deadline kullanın:
echo none > /sys/block/sda/queue/scheduler
Not: blk-mq bulunan sistemlerde zamanlayıcılar /sys/block/<device>/mq/ altında yapılandırılır.
Dosya sistemlerini performans odaklı seçeneklerle bağlayın:
mount -o noatime,nodiratime /dev/sda1 /data
Yüksek performanslı dosya sistemleri kullanın: Eşzamanlılık ağırlıklı iş yükleri için XFS, verim için günlük tutma seçenekleriyle ayarlanmış ext4.
Artıklık ve toplam bant genişliği için RAID’i düşünün, ancak seviyeyi iş yüküne göre seçin: Veritabanları için RAID 10, geçici bilgi işlem iş yükleri için RAID 0.

Ağ Yığını Optimizasyonu

Yüksek performanslı ve ağ ağırlıklı uygulamalar TCP/IP yığınının ayarlanmasını gerektirir:

Dosya tanımlayıcılarını artırın:
ulimit -n 65535
Bunu /etc/security/limits.conf dosyasını düzenleyerek kalıcı hale getirin.
TCP tampon boyutlarını artırın:
sysctl -w net.core.rmem_max=268435456
sysctl -w
net.core.wmem_max=268435456
sysctl -w
net.ipv4.tcp_rmem="4096 87380
268435456" sysctl -w net.ipv4.tcp_wmem="4096 65536 268435456"
El sıkışma gecikmesini azaltmak için TCP Hızlı Açma’yı etkinleştirin:
sysctl -w net.ipv4.tcp_fastopen=3
Kesmeleri dağıtmak için çok çekirdekli NIC’ler için IRQ dengelemeyi etkinleştirin:
systemctl enable irqbalance
systemctl start irqbalance
Not: ultra düşük gecikmeli ağ iletişimi (DPDK iş yükleri) için irqbalance genellikle devre dışı bırakılır ve IRQ’lar manuel olarak sabitlenir.
Çekirdekler arasında paket işlemeyi dengelemek için net.core.netdev_max_backlog gibi ek çekirdek parametrelerini ayarlayın ve Receive-Side Scaling (RSS) veya Receive Packet Steering (RPS) özelliğini etkinleştirin.

Çekirdek ve Sistem Düzeyinde Ayarlama

Modern uygulamalar daha derin çekirdek ayarlamalarından faydalanır:

Bellek içi veritabanları için paylaşılan bellek sınırlarını artırın:
sysctl -w kernel.shmmax=68719476736
sysctl -w kernel.shmall=4294967296
Maksimum açık dosya tanımlayıcılarını yükseltin:
sysctl -w fs.file-max=2097152
Konteynerli veya çok kiracılı ortamlarda kaynakları verimli bir şekilde tahsis etmek ve izole etmek için cgroup’ları ve ad alanlarını kullanın.
Aşırı duyarlılık için (örneğin, gerçek zamanlı ticaret, telekomünikasyon iş yükleri), PREEMPT_RT gibi gerçek zamanlı veya düşük gecikmeli çekirdekleri düşünün.

Uygulama Düzeyinde Optimizasyon

Sistem düzeyinde ayarlama, uygulamaya özel ayarlamalarla tamamlanmalıdır:

Veritabanları (MySQL/PostgreSQL): tampon havuzlarını, kontrol noktası aralıklarını, önbelleğe almayı ayarlayın ve bağlantı havuzlamasını etkinleştirin.
Web sunucuları (Nginx/Apache): işçi süreçlerini artırın, keepalive zaman aşımlarını yapılandırın, önbelleğe alma ve sıkıştırmayı etkinleştirin.
Java uygulamaları: uygun yığın boyutları ayırın, G1GC veya ZGC toplayıcıları kullanın ve gecikmeye duyarlı iş yükleri için JVM bayraklarını ayarlayın.
Sanallaştırılmış ortamlar: G/Ç ve ağ için hipervizör ayarlarını yapın ve vCPU/vRAM kaynaklarını dikkatli bir şekilde tahsis edin.

İzleme ve Kıyaslama

Optimizasyon ancak ölçülürse etkili olur.

Htop, iotop ve vmstat ile gerçek zamanlı olarak izleyin.
Benchmark sistem bileşenleri:
- CPU ve veritabanlarını sysbench ile.
- Fio ile disk.
- Iperf3 ile ağ verimi.
Prometheus ile sürekli izleme uygulayın ve Grafana ile metrikleri görselleştirin.

Performans trendlerinin ve günlük verilerinin düzenli analizi, gerilemelerin tespit edilmesine ve iyileştirmelerin doğrulanmasına yardımcı olur.

Sonuç

Bir Linux sunucusunu yüksek performanslı uygulamalar için optimize etmek bütünsel bir yaklaşım gerektirir: gereksiz hizmetleri ayıklamak, CPU ve belleği ayarlamak, depolama ve ağı optimize etmek ve uygulamaları performansı göz önünde bulundurarak yapılandırmak. Yinelemeli kıyaslama ve izleme ile bu iyileştirmeler, ham donanımı öngörülebilir, düşük gecikmeli ve güvenilir performansa dönüştürerek zorlu iş yüklerinin ödün vermeden geniş ölçekte çalışabilmesini sağlar.