云服务器已成为现代企业不可或缺的工具。它们提供了灵活性、可扩展性和成本效益，这些都是传统物理服务器无法比拟的。为了充分利用云服务器，了解如何优化其性能至关重要。
在本文中，我们将深入探讨云服务器性能调优的各个方面。我们将介绍一些最有效的技术，帮助您提高服务器速度、可靠性和效率。
云服务器性能调优的主要领域
云服务器性能调优主要涉及以下领域：
- CPU 使用率：监控和优化 CPU 使用率至关重要。高 CPU 使用率会降低服务器性能。
- 内存使用：确保服务器有足够的内存容量。内存不足会导致服务器速度变慢。
- 存储性能：优化存储性能可以加快数据访问速度。使用固态硬盘 (SSD) 或采用 RAID 配置是提高存储性能的好方法。
- 网络吞吐量：优化网络吞吐量可以提高服务器与其他设备和互联网之间的通信速度。
- 操作系统：确保使用最新版本的服务器操作系统。操作系统更新通常包含性能增强功能。
如何调优云服务器性能
以下是优化云服务器性能的一些实用技巧：
1. 监控服务器指标
监控服务器指标是性能调优的关键第一步。使用指标工具来跟踪 CPU 使用率、内存使用、存储 I/O 和网络吞吐量。这些指标将帮助您确定需要改进的领域。
2. 优化 CPU 使用率
优化 CPU 使用率可以提高服务器速度。以下是一些优化 CPU 使用率的方法：
- 识别和消除 CPU 密集型进程。
- 使用负载均衡器来分发流量。
- 升级到具有更多内核和更高时钟速度的服务器。
3. 优化内存使用
确保服务器有足够的内存容量。以下是一些优化内存使用的方法：
- 使用缓存技术来减少对物理内存的访问。
- 使用内存泄漏检测工具来识别和修复内存泄漏。
- 升级到具有更多内存的服务器。
4. 优化存储性能
优化存储性能可以加快数据访问速度。以下是一些优化存储性能的方法：
- 使用固态硬盘 (SSD) 来提高读写速度。
- 采用 RAID 配置来提高存储可靠性和性能。
- 使用缓存技术来减少对物理存储设备的访问。
5. 优化网络吞吐量
优化网络吞吐量可以提高服务器与其他设备和互联网之间的通信速度。以下是一些优化网络吞吐量的方法：
- 使用高速网络连接，例如千兆以太网或万兆以太网。
- 优化网络设置，例如最大传输单元 (MTU) 和拥塞控制算法。
- 使用内容分发网络 (CDN)来分发静态内容。
6. 优化操作系统
确保使用最新版本的服务器操作系统。操作系统更新通常包含性能增强功能。以下是一些优化操作系统的技巧：
- 定期应用操作系统更新和补丁。
- 禁用不需要的服务和进程。
- 优化内核参数，例如 TCP 缓冲区大小和 I/O 调度策略。
结论
云服务器性能调优是一项持续的过程。通过定期监控服务器指标并实施最佳实践，您可以确保服务器始终以最佳性能运行。通过优化 CPU 使用率、内存使用、存储性能、网络吞吐量和操作系统，您可以提高服务器速度、可靠性和效率，并充分利用云服务器的优势。
说起高性能计算（High Performance Computing，缩写 HPC），很多人第一个想法就是动辄亿亿次浮点运算的“超级计算机”，国家花这么大代价做出来的机器干啥用呢，其实大到天气预报、飞机制造、新冠疫苗研发，小到唐氏筛查、《熊出没》渲染，到处可见HPC的身影，就拿最近的北京冬奥会来说，其成功举办就脱离不了济南超算对空气质量预报准确及时的预警，当然HPC也可以离我们很远，举几个戈登贝尔奖的栗子(被誉为“超级计算应用领域”内的诺贝尔奖)。
对超算来说硬件很重要，但现在是“软件吞噬一切”的时代，路修的再好没有车在上面跑也没用，如果把开源软件比作汽车市场，那么HPC应用就是这个市场中的 “豪车”，为了追求最极致的性能，它们用着最先进的“发动机”(编译器)、最复杂的“轮胎”(并行技术)，同时也拥有最繁琐的“机械结构”(安装和调优流程)，优化过HPC应用的“赛车手”都有一个感受：抱黄连敲门—苦到家了，难怪HPC被喻为是IT行业“金字塔上的明珠”，本文旨在通过部署调优一个量子化学的HPC应用让大家直观的感受HPC的魅力，让看似阳春白雪的HPC也能走向平民化，走向每个人、每个家庭、每个组织。
波函数被证明对获取材料的宏观性能(如光学性质、力学性质、热力学性质、磁学性质)极具价值，现实中的物质由多个电子构成的，它们的波函数该如何求解？一个铁原子有26个电子，两个有52个电子，计算2个铁原子相互作用时，需要计算任意一个与其它51个电子的相互作用，当计算原子数增加时，计算量呈指数增加，100个铁原子的计算量恐怕都是天文数字了，更不要说几十万个原子（纳米材料），这就不得不提著名的Kohn-Sham公式，他将多电子体系近似用一个或几个函数来代替求解多体薛定谔方程，计算量大大减少，Kohn因为这个公式获1998年Nobel化学奖，本文要介绍的HPC应用QE就是这个公式的开源实现，在量子化学领域被广泛应用，从官网介绍来看，“QUANTUM ESPRESSO是一种用于电子结构计算和材料建模的量子化学方法的软件套件，在GNU通用公共许可证下免费分发。
它基于密度泛函理论，平面波基组和赝势（包括范数守恒和超软）理论。
”，这段文字看不懂没关系，只要记住求解公式是这个就行了：QE的安装可以参考文档( …)一步步安装，但是本文推荐另一种更简便的安装方式，那就是HPC贾维斯助手( /openeuler/hpc…)，专门为HPC应用打造的一键依赖安装、环境配置、编译、运行、调优平台，将HPCRunner解压或者clone到服务器某个位置，其目录结构及说明如下所示：步骤1： 进入这个贾维斯目录并初始化环境cd hpcunnersource ./步骤2：拷贝QE的HPC配置并切换到改配置(基于鲲鹏GCC+OpenMPI技术栈)cp ./templates/qe/6.4/ ././jarvis -use 步骤3：获取QE及依赖软件l 下载QE 6.4版本( /QEF/q-e/arch…)tar -xzvf ./downloads/ -C /tmpl 将QE的算例也拷贝至/tmp\cp -rf ./workloads/QE/qe-test /tmp 步骤4：一键下载并安装依赖l 执行如下命令安装鲲鹏GCC+OpenMPI (请准备咖啡，5分钟左右)./jarvis -d -dp步骤5：一键编译QE./jarvis -b步骤6：一键运行QE./jarvis -r几分钟后应该可以看到“JOB DONE”字样，经过14次SCF自洽运算我们就可以得出原子间的能量值，到这里你已经体验了一遍HPC应用的安装运行全流程了。
在HPC应用运行的过程中，可以通过perf性能工具无侵入式的采集热点函数数据，而且以目录树的形式展现出来。
步骤1： 运行QE./jarvis -r步骤2： 新建窗口并进入hpcrunner目录，运行性能采集命令./jarvis -p从热点函数实时分布图可以看出除了MPI通信之外，GEMM矩阵运算操作占比较高，可以考虑使用openblas进行替代，同时可以考虑把编译器换成毕升、MPI通信库换为HyperMPI。
步骤3：拷贝优化配置cp ./templates/qe/6.4/ ./步骤4：切换到优化配置./jarvis -use 步骤5：一键下载并安装依赖(大概6分钟左右)./jarvis -d -dp步骤6：一键编译QE./jarvis -b步骤7：一键运行QE./jarvis -r这次的运行时间是不是更短了呢？让我们对比一下前后的性能情况吧如果你也得到了这个结果，那么恭喜你完成了一次HPC应用的调优！雄关漫道真如铁,而今迈步从头越，实际HPC应用的优化之路险阻而又漫长，越是交叉学科越需要全人类的智慧共同参与才能结出美丽的果实，但是我坚信只要一直走，总有一天会到达目的地，美好的未来在前方，如果您对HPC有兴趣请加入到openEuler HPC SIG，这里除了有迁移调优技术分享，还有大量开源实习机会( /openeuler/hpc…)，在家也能领工资，更有百万奖金众智计划等你来拿，请关注开源项目贾维斯，为多样性算力添砖加瓦，共建openEuler生态。
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