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LI250: Linux Performance Analysis & Tuning

Training: Linux/Unix

Systemplaner und Administratoren mit fortgeschrittenen Linux-Kenntnissen lernen, Performance-Engpässe zu erkennen, zu analysieren und nachhaltig zu beheben. Vermittelt werden Kernel- und Hardwareaspekte, CPU- und Speicherverwaltung, Massenspeicher, Dateisysteme, Netzwerk-Performance sowie Benchmarking und Monitoring mit Tools wie collectd und RRD.

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Agenda:

Die Performance von vorhandenen Linux-Systemen zu analysieren und letztlich zu steigern, sollte für alle Administratoren ein interessantes Thema sein. In dieser Schulung werden folgende Themen ausführlicher behandelt:

Linux Kernel
- Überblick über performance-relevante Funktionen
- Aktuelle performance-relevante Entwicklungen
- Überblick /proc und /sys-Dateisystem
- Kontrollgruppen (Control Groups)

Hardware-Aspekte
- Architektur eines modernen Computersystems
- Unterschiedliche Bus-Systeme
- Verschiedene Storage-Systeme
- Software- und Hardware-RAID
- IOPS
- Besonderheiten von Flashspeicher

Prozessor
- Der Process Scheduler
- CPU-gebundende Workloads erkennen
- Metriken auf System- und Process-Level
- Scheduling-Strategien und CPU-Affinität
- Processes im Detail: States und Tracing
- Frequenzskalierung

Hauptspeicher
- Grundlagen zur Linux-Speicherverwaltung
- Hauptspeicher-gebundene Workloads erkennen
- Metriken auf System- und Process-Ebene
- Auslagerungsverhalten und Out Of Memory Killer
- Shared Memory
- Limits für 32-Bit und 64-Bit Linux
- Wieviel Speicher braucht ein Prozess?
- Exkurs: Speicherleck erkennen
- Exkurs: Speicherverbrauch begrenzen
- Exkurs: Hauptspeicher komprimieren

Massenspeicher und Dateisysteme
- Processes I/O generieren
- Linux I/O Stack,
- I/O-gebundene Workloads erkennen
- Metriken auf System-, Dateisystem- und Prozess-Ebene
- Empfohlene Dateisystem-Größen
- I/O-Scheduling, Multipathing
- Besonderheiten von SAN-Systemen und Flashspeicher
- Unterschiedliche Dateisysteme wie ext2-4 und XFS
- Ausblick: BTRFS
- Performance und Datenintegrität
- Performancerelevante Mkfs- und Mount-Optionen
- Dateisysteme ausrichten
- Handhabung von SSDs

Netzwerk
- Sende- und Empfangspuffer
- Congestion Control
- Analyse von TCP-Verbindungen
- Netfilter/Conntrack Parameter
- Bufferbloat
- Statistiken und Netflows

Methoden der Performance-Analyse
- Einige Antimethoden
- Systematische Methoden
- Die USE-Methode

Graphing und Monitoring
- Grundbegriffe
- Real-Time Monitoring
- RRD Grundlagen
- Datensammeln mit collectd

Benchmarks
- Korrekte Messung und typische Messfehler
- Unterschiedliche Benchmark-Typen
- Test-Szenarios mit gängigen Benchmarks
- Belastungsgrenzen herausfinden
- Ergebnisse bewerten
- Exkurs: Flexible I/O Tester

Anwendungen
- NFS und FS Cache
- Apache
- MySQL und PostgreSQL
- Rsync
- Ausblick: Load Balancing via IPVS

Ziele:

Der Kurs LI250 Linux Performance Analysis & Tuning vermittelt Kenntnisse, um im Betrieb Performance-Engpässe zu erkennen und einzuordnen, Performance-Tests durchzuführen und Linux-Systeme anhand deren Hard- und Software zu bewerten. Praxisorientierte Hinweise für eine optimale Dimensionierung neuer Systeme, performance-orientierten Aufbau von Anwendungs- und Dienste-Infrastrukturen sowie Tuning-Möglichkeiten auf System- Ebene ergänzen den Kurs.

Zielgruppe:

Das Seminar LI250 Linux Performance Analysis & Tuning ist geeignet für:

Systemplaner
Systemadministratoren

Voraussetzungen:

Um den Kursinhalten und dem Lerntempo des Workshops LI250 Linux Performance Analysis & Tuning gut folgen zu können, sollten Sie über folgende Vorkenntnisse verfügen:

Fortgeschrittene Linux-Kenntnisse
I/O- und Netzwerk-Grundlagen
Hardware-Grundkenntnisse
Grundkenntnisse in einer Skriptsprache sind von Vorteil

Beschreibung:

Der praxisorientierte Kurs LI250 Linux Performance Analysis & Tuning richtet sich an Systemplaner und Systemadministratoren mit fortgeschrittenen Linux-Kenntnissen, Grundwissen in I/O, Netzwerken und Hardware sowie idealerweise Erfahrung in einer Skriptsprache. Ziel der Schulung ist es, Performance-Engpässe in Linux-Systemen zu erkennen, einzuordnen und durch gezielte Tests sowie Analysen zu beheben.

Die Teilnehmer erhalten fundiertes Know-how zur Bewertung von Hard- und Software, lernen Methoden zur Dimensionierung neuer Systeme sowie Tuning- und Optimierungsoptionen auf Systemebene kennen. Schwerpunkte sind Kernel- und Hardwareaspekte, CPU- und Speicherverwaltung, Massenspeicher und Dateisysteme, Netzwerk-Performance sowie Methoden zur Performance-Analyse und Benchmarking. Einblicke in praxisrelevante Anwendungen und Monitoring-Tools wie collectd und RRD runden den Kurs ab. Nach Abschluss sind die Teilnehmer in der Lage, die Performance bestehender Systeme nachhaltig zu steigern und neue Infrastruktur optimal auszulegen.