[效能分析]linux檔案描述符

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1、什麼是檔案和檔案描述符

 

Linux中檔案可以分為4種：普通檔案、目錄檔案、連結檔案和裝置檔案。
1、普通檔案
是使用者日常使用最多的檔案，包括文字檔、shell指令碼、二進位的可執行和各種類型的資料。
ls -lh 來查看某個檔案的屬性，可以看到有類似 -rw-r--r-- ，值得注意的是第一個符號是 - ，這樣的檔案在Linux中就是普通檔案。這些檔案一般是用一些相關的應用程式建立，比像工具、文檔工具、歸檔工具... .... 或 cp工具等。這類檔案的刪除方式是用rm 命令；
2、目錄檔案
在linux中，目錄也是檔案，它們是包含檔案名稱和子目錄名以及指向那些檔案和子目錄的指標
當我們在某個目錄下執行，看到有類似 drwxr-xr-x ，這樣的檔案就是目錄，目錄在Linux是一個比較特殊的檔案。注意它的第一個字元是d。建立目錄的命令可以用 mkdir 命令，或cp命令，cp可以把一個目錄複寫為另一個目錄。刪除用rm 或rmdir命令。
3、連結檔案
連結檔案類似於Windows中的“捷徑”。
是通過ln -s 源檔案名稱 新檔案名稱 來建立的。
4、裝置檔案
包括兩種，塊裝置檔案，另一種是字元裝置檔案。字元裝置(無緩衝且只能順序存取)、塊裝置(有緩衝且可以隨機存取)。
塊裝置檔案是指資料的讀寫，它們是以塊為單位的裝置，如硬碟光碟機。
字元裝置主要是指序列埠的介面裝置，如網卡等。

 

核心（kernel）利用檔案描述符（file descriptor）來訪問檔案。檔案描述符是非負整數。開啟現存檔案或建立檔案時，核心會返回一個檔案描述符。讀寫檔案也需要使用檔案描述符來指定待讀寫的檔案。 

      習慣上，標準輸入（standard input）的檔案描述符是 0，標準輸出（standard output）是 1，標準錯誤（standard error）是 2。儘管這種習慣並非 Unix 核心的特性，但是因為一些 shell 和很多應用程式都使用這種習慣，因此，如果核心不遵循這種習慣的話，很多應用程式將不能使用。 檔案描述符的有效範圍是 0 到 OPEN_MAX。

      在Windows作業系統上，檔案描述符被稱作檔案控制代碼。

 

2、檔案描述符對效能的影響

         linux伺服器核心對檔案描述符的個數存在限制，預設在1024左右（視不同的伺服器類型，預設設定的值不太一樣），這對於不太繁忙的程式，一般是夠用的，但是如果是web伺服器或者效能測試用的加壓伺服器，這個限制是不夠用的，程式會開啟大量的檔案，導致檔案描述符不夠用，進而導致無法訪問新的檔案。

 

3、如何判斷檔案描述符設定存在問題

 

通過查看當先系統使用的檔案描述符，可以判斷檔案描述符個數是否受限

使用cat /proc/sys/fs/file-nr

 

[[email protected] bin]# cat /proc/sys/fs/file-nr

5664        0        186405

其中第一個數表示當前系統已指派使用的開啟檔案描述符數，第二個數為分配後已釋放的（目前已不再使用），第三個數等於file-max。

 

，大量並發請求時，當前系統已指派使用的開啟檔案描述符數會發生比較大的變化，預設的1024是不夠的。

                       

 

 

4、如何修改linux伺服器核心的檔案描述符

（1）臨時修改，可以通過ulimit命令修改

　　//顯示當前檔案描述符

　　ulimit -n

　　//修改目前使用者環境下的檔案描述符為65536

　　ulimit -HSn 65536

　　使用ulimit命令的缺點：

　　1，只能修改當前登入使用者環境下的檔案描述符，如果此使用者來另外開啟一個串連，此連結環境的檔案描述符依然是沒改前的

　　2，如果系統重啟，以前修改都不再生效

（2）永久修改，通過修改nf檔案

　　編輯/etc/security/nf 檔案，在最後加入如下兩行

　　*  soft    nofile  65536

　　*  hard    nofile  65536

　　儲存退出，都不需要重啟伺服器，直接重新登陸用ulimit -n就能看到效果

　　這樣無論使用哪個使用者，無論是否重啟都不會失效了。