Seminar Oracle Linux – Performanceanalyse, UEK und Systemoptimierung

Das Seminar vermittelt eine messbasierte Leistungsanalyse für Oracle Linux und den Unbreakable Enterprise Kernel. CPU, Speicher, I/O, Netzwerk, Prozesse und Kernelverhalten werden entlang einer festen Methodik untersucht. Optimierung beginnt mit einer belastbaren Ausgangsmessung und endet mit Gegenprobe und Rückfallplan.

Inhaltsübersicht

• Zielsetzung
• Zielgruppe
• Voraussetzungen
• Seminarinhalte
• Praxisübungen
• Methodik

Zielsetzung

• Leistungsziele und belastbare Baselines definieren
• CPU-, Speicher-, I/O- und Netzwerkengpässe unterscheiden
• UEK-Funktionen und Kernelparameter gezielt bewerten
• Änderungen messen, verifizieren und sicher zurücknehmen

Zielgruppe

Erfahrene Linux-Administratoren, Performance Engineers, Datenbank- und Applikationsbetreiber, DevOps-Teams und technische Architekten.

Voraussetzungen

Sichere Linux-Administration, Prozess-, Netzwerk- und Storage-Grundlagen; Erfahrung mit Shell und Systemprotokollen.

Seminarinhalte

1. Schritt 1: Messauftrag und Baseline definieren

   Geschäftliche Auswirkung, betroffene Zeit, Nutzerlast, Durchsatz, Latenz und Ressourcen werden festgelegt. Ohne vergleichbare Ausgangslage wird keine Optimierung freigegeben.

2. Schritt 2: UEK und Systeminformationen erfassen

   Kernelversion, CPU-Topologie, NUMA, Speicher, Geräte, Treiber, Dateisysteme und Netzwerk werden inventarisiert. Änderungen zwischen Systemen werden sichtbar gemacht.

3. Schritt 3: CPU-Auslastung analysieren

   User-, System-, I/O-Wait- und Steal-Anteile, Run Queue, Kontextwechsel, Interrupts und CPU-Bindung werden ausgewertet. Hohe Auslastung wird von echtem Engpass getrennt.

4. Schritt 4: Prozesse und Threads untersuchen

   Verbraucher, Zustände, Threads, offene Dateien, Systemaufrufe und Wartezeiten werden analysiert. Symptomprozess und verursachende Ressource werden nicht verwechselt.

5. Schritt 5: Speicher und NUMA bewerten

   Freier und verfügbarer Speicher, Page Cache, Swap, Reclaim, Huge Pages und NUMA-Lokalität werden gemessen. OOM-Ereignisse und schleichender Druck werden unterschieden.

6. Schritt 6: Block-I/O analysieren

   Latenz, Queue, Durchsatz, IOPS, Auslastung und Gerätepfad werden betrachtet. Dateisystem, Volume Manager, Multipath, virtuelles Gerät und Backend werden getrennt gemessen.

7. Schritt 7: Dateisystemverhalten prüfen

   Mountoptionen, Inodes, Journal, Cache, Fragmentierung und Workload-Muster werden bewertet. Änderungen werden mit reproduzierbaren Tests verglichen.

8. Schritt 8: Netzwerkleistung untersuchen

   Durchsatz, Latenz, Retransmits, Drops, Socketzustände, Interruptverteilung und MTU werden geprüft. Anwendungs-, Transport- und Linkprobleme werden getrennt.

9. Schritt 9: Kontrollgruppen und Limits auswerten

   CPU-, Speicher- und I/O-Grenzen von systemd-Diensten und Containern werden untersucht. Ein vermeintlicher Hostengpass kann aus einer lokalen Begrenzung entstehen.

10. Schritt 10: Kernelparameter gezielt ändern

    sysctl-Werte werden nach dokumentierter Ursache, erwarteter Wirkung und Rückfallmöglichkeit ausgewählt. Pauschale Tuninglisten werden vermieden.

11. Schritt 11: Tracing und Profiling einsetzen

    Geeignete Tracing- und Profilingwerkzeuge werden für kurzzeitige, zielgerichtete Messungen verwendet. Produktionsrisiko und Datenmenge werden begrenzt.

12. Schritt 12: Workload-spezifisch optimieren

    Datenbank-, Web-, Datei- und Virtualisierungsworkloads erhalten unterschiedliche Prioritäten. CPU, Speicher, I/O und Netzwerk werden als Gesamtsystem abgestimmt.

13. Schritt 13: Änderung kontrolliert ausrollen

    Testsystem, Pilotgruppe, Wartungsfenster, Messpunkte und Abbruchschwellen werden festgelegt. Jede Optimierung erhält eine Gegenprobe unter vergleichbarer Last.

14. Schritt 14: Regression und Langzeitwirkung prüfen

    Kurzfristige Verbesserung, Nebenwirkungen, Ressourcenverschiebung und Verhalten unter Spitzenlast werden beobachtet. Erfolgskennzahlen werden über einen definierten Zeitraum bewertet.

15. Schritt 15: Performance-Runbook erstellen

    Symptomaufnahme, Messreihenfolge, Werkzeuge, Schwellen, Eskalation, Änderung und Nachkontrolle werden als wiederverwendbares Verfahren dokumentiert.

Praxisübungen

• Baseline für CPU, Speicher, I/O und Netzwerk eines Laborsystems erstellen
• Mehrere absichtlich erzeugte Engpässe korrekt klassifizieren
• Kernel- oder Ressourcenparameter mit Vorher-/Nachher-Messung optimieren
• Performancebericht mit Messdaten, Änderung, Gegenprobe und Rückfallentscheidung verfassen

Methodik

Messungen werden an reproduzierbaren Laborlasten durchgeführt. Jede Vermutung muss durch mindestens eine geeignete Messung bestätigt und nach der Änderung erneut geprüft werden.