4、中断优化：中断合并、亲和性与CPU隔离

中断，说白了就是硬件在喊“CPU，快来看我！”

但问题是——如果每来一个包就喊一次，CPU光响应中断就忙不过来了。我见过不少系统，吞吐量上不去，一查，CPU全在跑中断处理程序，业务逻辑反而没时间跑。这就是典型的“中断风暴”。

4.1 中断合并：让CPU少跑几趟

中断合并（Coalescing）的思路很简单：别来一个包就中断一次，攒一批再通知CPU。这样CPU每次处理能批量干活，效率自然高。

我个人习惯用 ethtool 来查看和调整合并参数：

# 查看当前中断合并设置
ethtool -c eth0

# 设置合并参数（示例）
ethtool -C eth0 rx-usecs 50 rx-frames 8

这里 rx-usecs 是延迟多少微秒再中断，rx-frames 是攒够多少个帧再中断。两个参数配合使用，效果更好。

我在项目中遇到过一个问题：某台机器网卡合并设了100微秒，结果业务延迟从1ms飙到了5ms。后来发现是合并值太大，包在网卡里排队等中断。调回20微秒，延迟立刻降下来。

4.2 中断亲和性：把中断绑定到指定CPU

默认情况下，中断可以在任意CPU上处理。这会导致一个问题：CPU缓存频繁失效。因为中断在不同CPU间跳动，缓存里的数据得反复加载。

中断亲和性（IRQ Affinity）就是把某个中断固定到某个或某几个CPU上。这样缓存命中率提高，性能自然提升。

具体做法：

# 查看中断号（以eth0为例）
cat /proc/interrupts | grep eth0

# 假设中断号是 78，把它绑定到 CPU0 和 CPU1
echo "3" > /proc/irq/78/smp_affinity

这里的“3”是二进制掩码：0b11 表示 CPU0 和 CPU1。如果是四核CPU，想绑定到 CPU2 和 CPU3，掩码就是 0b1100，即十进制12。

我曾经踩过一个坑：把两个网卡的中断都绑到了CPU0，结果CPU0负载100%，CPU1-3几乎空闲。后来改成每个网卡绑不同的CPU，吞吐量直接翻倍。

4.3 CPU隔离：给关键任务留出专用CPU

CPU隔离（Isolation）就是把某些CPU从系统的调度中“摘”出来，不让普通进程和中断打扰它们。这些CPU专门跑关键业务。

Linux内核启动参数里可以设置：

isolcpus=2,3 nohz_full=2,3 rcu_nocbs=2,3

这个配置把 CPU2 和 CPU3 隔离出来。普通进程不会跑到这两个CPU上，中断也不会打到它们。

但光隔离还不够。你得手动把关键进程绑定到这些CPU上：

# 用 taskset 绑定进程到 CPU2
taskset -c 2 ./my_critical_app

我记得有一次帮客户优化数据库，他们总是抱怨延迟抖动大。一查，系统里各种后台任务在抢CPU。用了CPU隔离后，数据库的P99延迟从50ms降到了2ms。效果立竿见影。

4.4 三者如何配合？

中断合并、亲和性、CPU隔离，这三者不是孤立的。它们需要配合使用：

• 中断合并：控制中断频率，减少CPU打扰
• 中断亲和性：把中断固定到特定CPU，提高缓存效率
• CPU隔离：给关键任务留出专用CPU，避免争抢

我一般这样搭配：

1. 先确定哪些CPU跑业务，哪些CPU处理中断
2. 把网卡中断绑到处理中断的CPU上
3. 隔离业务CPU，不让中断打扰
4. 调整中断合并参数，找到延迟和吞吐的平衡点

下面这张图展示了整个流程：

嗯，中断优化这块，说白了就是让CPU少被打扰、被谁打扰、在哪被打扰。三个维度都照顾到了，延迟和吞吐才能两全。

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