linux系统性能监视命令
preface
as a linux engineer，you should know how to use these command of monitor system,so let's learn these commands.
vmstat
如有问题，请与我联系，18500777133@sina.cn
vmstat是由procps包安装后命令，它是Virtual Memory Statistics(虚拟内存统计)的缩写。利用vmstat命令，我们可以对linux操作系统的内存，进程状态，CPU活动等进行监视，不足之处就是无法对某个进程进行深入分析。
命令使用如下：
[root@localhost ~]# vmstat -h
usage: vmstat [-V] [-n] [delay [count]]
-V prints version. # 打印详情
-n causes the headers not to be reprinted regularly. # 在周期内规律循环输出
-a print inactive/active page stats. # 打印活动和非活动的页信息
-d prints disk statistics # 打印磁盘统计信息
-D prints disk table # 打印磁盘表
-p prints disk partition statistics # 打印磁盘分区统计信息
-s prints vm table # 打印虚拟内存表
-m prints slabinfo #打印缓存信息
-t add timestamp to output # 添加时间戳在输出结果
-S unit size # 单元大小
delay is the delay between updates in seconds. #每两次输出的间隔信息
unit size k:1000 K:1024 m:1000000 M:1048576 (default is K)
count is the number of updates. # 按照delay指定的时间间隔统计的次数，默认为1
下面来看个例子：
[root@localhost ~]# vmstat 2 3
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu-----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st
0 0 0 111688 76144 199116 0 0 3 4 32 55 0 0 100 0 0
0 0 0 111656 76144 199116 0 0 0 0 25 33 0 0 100 0 0
0 0 0 111656 76144 199116 0 0 0 16 24 32 0 0 100 0 0
- procs
- r表示运行和等待CPU时间片的进程数，这个值如果长期大于系统CPU的个数，说明CPU不足，需要增加CPU
- b表示在等待资源的进程数，比如正在等待I/O或者内存交换等。
- memory
- swpd列表示切换到内存交换分区的内存大小（以KB作为单位）。如果swpd的值不为0，或者 比较大，只要si、so的值长期为0，这种情况一般不用担心了，不会影响系统性能。
- free列表示当前空闲的物理内存数量（以KB为单位）
- buff列表示buffers cache的内存数量，一般为块设备的读写才需要缓冲。
- cache列表示page cached的内存数量，一般为文件系统进行缓存，频繁访问的文件都会被缓存。如果cache值比较大，说明缓存的文件数比较多，如果此时的IO中的bi比较小，说明文件系统效率比较好。
- swap
- si 表示由磁盘写入内存，也就是内存进入内存交换分区的内存大小。
- so表示内存调入磁盘，也就是内存交换分区进入RAM的内存大小。
一般情况下，si so的值都为0，如果si so长期不为0，说明系统RAM不足了，需要增加物理内存。
- io
表示磁盘读写情况
- bi表示从块设备读入数据的总量（即读磁盘），单位是kb/s。
- bo表示写入数据到磁盘，单位同上。
这里设置的bi+bo参考值为1000，如果超过1000，而且CPU列的wa（wait）值比较大，则表示系统磁盘I/O有问题，应该考虑提高磁盘的读写性能。
- system
显示采集间隔发生的中断数
- in表示在某一时间间隔内观测到的每秒设备中断数。
- cs（content switch）表示每秒产生的上下文切换次数。
上面两个值越大，由内核消耗的CPU时间越多。
- cpu
- us表示用户进程消耗CPU的时间百分比，us的值比较高的时候，说明用户进程消耗的CPU时间多，但是如果长期大于50%，就需要考虑优化程序和算法了。
- sy列显示了内核进程消耗的CPU时间百分比，sy值比较高时，说明内核消耗的CPU资源很多。
根据经验，us+uy的参考值为80%，如果us+sy大于80%，说明可能存在CPU资源不足。 - id表示CPU空闲状态的百分比
- wa列显示了IO等待所占用的CPU时间百分比。wa值越高，说明I/O等待越严重。根据经验，wa的参考值为20%,如果wa超过20%，说明IO等待严重，引起IO等待的原因可能是磁盘大量随机读写造成的。也可能是磁盘或者磁盘控制器的带宽瓶颈（主要是块操作）造成的。
综上所说的，在对CPU评估中，需要重点注意procs像中的r列的值和CPU项中us、sy和id列的值。
sar
sar是由sysstat包安装而成的，也是分析系统性能的重要工具，可以全面获取系统CPU,运行队列，磁盘I/O，分页（交换分区），内存，CPU中断，网络等性能数据。
命令如下：
[root@localhost ~]# sar --help
Usage: sar [ options ] [ <interval> [ <count> ] ]
Options are:
[ -A ] [ -b ] [ -B ] [ -C ] [ -d ] [ -h ] [ -m ] [ -p ] [ -q ] [ -r ] [ -R ]
[ -S ] [ -t ] [ -u [ ALL ] ] [ -v ] [ -V ] [ -w ] [ -W ] [ -y ]
[ -I { <int> [,...] | SUM | ALL | XALL } ] [ -P { <cpu> [,...] | ALL } ]
[ -j { ID | LABEL | PATH | UUID | ... } ] [ -n { <keyword> [,...] | ALL } ]
[ -o [ <filename> ] | -f [ <filename> ] ] [ --legacy ]
[ -i <interval> ] [ -s [ <hh:mm:ss> ] ] [ -e [ <hh:mm:ss> ] ]
参数解释：
- -A显示系统所有的资源设备（cpu，内存，磁盘）等运行状况。
- -u显示系统所有CPU在采样时间内的负载状态。
- -P显示当前系统中指定CPU的使用情况。
- -d显示系统所有硬盘设备在采样时间内的使用情况。
- -r显示内存在采用时间的使用情况
- -b显示缓冲区在采用时间的使用情况
- -v显示进程，文件，节点和锁表状态
- -n 显示网络运行状态。参数后面可以跟DEV,EDEV，sock和full。dev显示网络接口信息，Edev显示网络错误的统计数据，sock显示套接字信息，full显示前三参数的所有信息。他们可以单独使用或者一起使用。
- q显示运行队列的大小，它与系统当时的平均负载相同。
- -R显示进程在采用时间内的活动情况
- -y显示终端设备在采用时间的使用情况
- -w显示系统交换活动在采用时间的使用情况
- -o filename 表示将命令结果以二进制格式存放在文件中，filename是文件名
- interval表示采样间隔，是必须有的参数。
- count表示采用次数，可选参数，默认值为1
命令使用：
每一列的参数输出都写的很详细了，所以不做赘述。
[root@localhost ~]# sar -p 2 3 # 采集CPU信息，2秒采集一次，共三次
[root@localhost ~]# sar -w 1 3 #采集系统交换活动在采用时间的使用情况 ，1秒采集一次，共三次
[root@localhost ~]# sar -d 1 3 # 采集系统所有硬盘设备在采样时间内的使用情况。
[root@localhost ~]# sar -r 1 3 #显示内存在采用时间的使用情况，1秒采集一次，共三次
[root@localhost ~]# sar -n DEV 1 3 # 显示网络接口信息，每1秒采集一次，共采集3次
以前在蓝厂上班的时候遇到过这样的情况，系统负载不高，但是squid响应非常慢，找了一会儿发现squid只跑在了一个CPU核心上，这个核心使用率已经100%了，但是因为一个CPU核心使用率高，其他的核心低，所以导致sys load不高，这个时候，我们就要单独查看一个核心的使用率了，可以用到下面的命令：
我的是虚拟机，只分配了有一个1个CPU
[root@localhost ~]# sar -P 1 1 3 # 只有一个cpu，显示不了
Linux 2.6.32-504.el6.x86_64 (localhost.localdomain) 11/17/2016 _x86_64_ (1 CPU)
03:57:55 PM CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle
[root@localhost ~]# sar -P 0 1 3 # 监视cpu 第0个核心的使用率。
Linux 2.6.32-504.el6.x86_64 (localhost.localdomain) 11/17/2016 _x86_64_ (1 CPU)
03:58:00 PM CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle
03:58:01 PM 0 0.00 0.00 4.04 0.00 0.00 95.96
03:58:02 PM 0 0.00 0.00 3.03 0.00 0.00 96.97
03:58:03 PM 0 0.00 0.00 5.00 0.00 0.00 95.00
Average: 0 0.00 0.00 4.03 0.00 0.00 95.97
iostat
iostat 是安装sysstat后才有的命令，它是对系统磁盘IO操作进行监视的。它的输出主要是磁盘读写操作的统计信息，同事给出CPU的情况。和vmstat一样，只能监视系统整体情况，不能够对单个进程做分析。
[root@localhost ~]# iostat -help
Usage: iostat [ options ] [ <interval> [ <count> ] ]
Options are:
[ -c ] [ -d ] [ -N ] [ -n ] [ -h ] [ -k | -m ] [ -t ] [ -V ] [ -x ] [ -y ] [ -z ]
[ -j { ID | LABEL | PATH | UUID | ... } [ <device> [...] | ALL ] ]
[ <device> [...] | ALL ] [ -p [ <device> [,...] | ALL ] ]
- -c 显示CPU情况
- -d 显示磁盘的使用情况
- -k 显示每秒以KB为单位显示数据
- -t 打印出统计信息开始执行的时间
- -x device指定要统计时间的磁盘设备名称，默认为所有的磁盘设备。
- interval 采集时间间隔
- count 次数
常用的命令组合如下：
[root@localhost ~]# iostat -d 1 3
Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
sda 0.49 6.12 8.84 392498 566882
Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
sda 0.00 0.00 0.00 0 0
Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
sda 0.00 0.00 0.00 0 0
上面每项输出的解释：
- Blk_read/s 表示每秒读取的数据块数
- Blk_write/s 表示每秒吸入的数据块数
- Blk_read 表示读取的所有块数
- Blk_wrtn表示写入的所有块数。
要注意的是，上面输出的第一项是从系统启动到统计时的所有传输信息，这个第二次输出的数据才代表在检测的时间段内系统的传输值。
[root@localhost ~]# iostat -x /dev/sda 1 2
Linux 2.6.32-504.el6.x86_64 (localhost.localdomain) 11/17/2016 _x86_64_ (1 CPU)
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
0.03 0.00 0.15 0.12 0.00 99.70
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
sda 0.09 0.76 0.14 0.35 6.08 8.82 30.70 0.00 8.01 3.65 0.18
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
0.00 0.00 0.99 0.00 0.00 99.01
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
sda 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
参数解释
- rrqm/s 表示每秒进行合并的读操作数目
- wrqm/s 表示每秒进行合并的写操作数目
- r/s 表示每秒完成读I/O的设备次数
- w/s 表示每秒完成写I/O的设备次数
- rsec/s 表示每秒读取的扇区数
- wsec/s 表示每秒写入的扇区数。
uptime
着重点说说sys load,
[root@localhost ~]# uptime
17:08:49 up 18:45, 1 user, load average: 0.00, 0.00, 0.00
这个load average有3个值输出，这个的负载不超过你当前CPU核心数即可，，像我这里的虚拟机有1个CPU，1核心，所以不超过1就行了。偶尔超过下不影响性能。
top
top命令不做赘述了，输出的结果非常详细，每一列也做了说明在输出结果的列表里面。
