一、前言
很顯然從名字中我們就可以知道vmstat是一個查看虛擬內存（Virtual Memory）使用狀況的工具，但是怎樣通過vmstat來發現系統中的瓶頸呢？在回答這個問題前，還是讓我們回顧一下Linux中關於虛擬內存相關內容。
二、虛擬內存原理
在系統中運行的每個進程都需要使用到內存，但不是每個進程都需要每時每刻使用系統分配的內存空間。當系統運行所需內存超過實際的物理內存，內核會釋放某些進程所佔用但未使用的部分或所有物理內存，將這部分資料存儲在磁盤上直到進程下一次調用，並將釋放出的內存提供給有需要的進程使用。
在Linux內存管理中，主要是通過“調頁Paging”和“交換Swapping”來完成上述的內存調度。調頁算法是將內存中最近不常使用的頁面換到磁盤上，把活動頁面保留在內存中供進程使用。交換技術是將整個進程，而不是部分頁面，全部交換到磁盤上。
分頁(Page)寫入磁盤的過程被稱作Page-Out，分頁(Page)從磁盤重新回到內存的過程被稱作Page-In。當內核需要一個分頁時，但發現此分頁不在物理內存中(因爲已經被Page-Out了)，此時就發生了分頁錯誤（Page Fault）。
當系統內核發現可運行內存變少時，就會通過Page-Out來釋放一部分物理內存。經管Page-Out不是經常發生，但是如果Page-out頻繁不斷的發生，直到當內核管理分頁的時間超過運行程式的時間時，系統效能會急劇下降。這時的系統已經運行非常慢或進入暫停狀態，這種狀態亦被稱作thrashing(顛簸)。
三、vmstat詳解
1.用法
vmstat [-a] [-n] [-S unit] [delay [ count]]
vmstat [-s] [-n] [-S unit]
vmstat [-m] [-n] [delay [ count]]
vmstat [-d] [-n] [delay [ count]]
vmstat [-p disk partition] [-n] [delay [ count]]
vmstat [-f]
vmstat [-V]
-a：顯示活躍和非活躍內存
-f：顯示從系統啓動至今的fork數量 。
-m：顯示slabinfo
-n：只在開始時顯示一次各字段名稱。
-s：顯示內存相關統計信息及多種系統活動數量。
delay：刷新時間間隔。如果不指定，只顯示一條結果。
count：刷新次數。如果不指定刷新次數，但指定了刷新時間間隔，這時刷新次數爲無窮。
-d：顯示磁盤相關統計信息。
-p：顯示指定磁盤分區統計信息
-S：使用指定單位顯示。參數有 k 、K 、m 、M ，分別代表1000、1024、1000000、1048576字節（byte）。默認單位爲K（1024 bytes）
-V：顯示vmstat版本信息。
2.使用說明
例子1：每2秒輸出一條結果
procs -------------------------------memory------------------------------- -----swap------- --------io------------ ---system--- -----cpu------------------
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st
字段說明：
Procs（進程）：
r: 運行隊列中進程數量，這個值也可以判斷是否需要增加CPU。（長期大於1）
b: 等待IO的進程數量
Memory（內存）：
swpd: 使用虛擬內存大小
注意：如果swpd的值不爲0，但是SI，SO的值長期爲0，這種情況不會影響系統性能。
free: 空閒物理內存大小
buff: 用作緩衝的內存大小
cache: 用作緩存的內存大小
注意：如果cache的值大的時候，說明cache處的文件數多，如果頻繁訪問到的文件都能被cache處，那麼磁盤的讀IO bi會非常小。
Swap：
si: 每秒從交換區寫到內存的大小，由磁盤調入內存
so: 每秒寫入交換區的內存大小，由內存調入磁盤
注意：內存夠用的時候，這2個值都是0，如果這2個值長期大於0時，系統性能會受到影響，磁盤IO和CPU資源都會被消耗。有些朋友看到空閒內存（free）很少的或接近於0時，就認爲內存不夠用了，不能光看這一點，還要結合si和so，如果free很少，但是si和so也很少（大多時候是0），那麼不用擔心，系統性能這時不會受到影響的。
IO：（現在的Linux版本塊的大小爲1kb）
bi: 每秒讀取的塊數
bo: 每秒寫入的塊數
注意：隨機磁盤讀寫的時候，這2個值越大（如超出1024k)，能看到CPU在IO等待的值也會越大。
系統：
in: 每秒中斷數，包括時鐘中斷。
cs: 每秒上下文切換數。
注意：上面2個值越大，會看到由內核消耗的CPU時間會越大。
CPU（以百分比表示）：
us: 用戶進程執行時間百分比(user time)
注意： us的值比較高時，說明用戶進程消耗的CPU時間多，但是如果長期超50%的使用，那麼我們就該考慮優化程序算法或者進行加速。
sy: 內核系統進程執行時間百分比(system time)
注意：sy的值高時，說明系統內核消耗的CPU資源多，這並不是良性表現，我們應該檢查原因。
wa: IO等待時間百分比
注意：wa的值高時，說明IO等待比較嚴重，這可能由於磁盤大量作隨機訪問造成，也有可能磁盤出現瓶頸（塊操作）。
id: 空閒時間百分比
例子2：顯示活躍和非活躍內存
procs -------------------------------memory------------------------------- -----swap------- --------io------------ ---system--- -----cpu------------------
r b swpd free inact active si so bi bo in cs us sy id wa st
使用-a選項顯示活躍和非活躍內存時，所顯示的內容除增加inact和active外，其他顯示內容與例子1相同。
字段說明：
Memory（內存）：
inact: 非活躍內存大小（當使用-a選項時顯示）
active: 活躍的內存大小（當使用-a選項時顯示）
總結：
目前說來，對於服務器監控有用處的度量主要有：
r（運行隊列）
pi（頁導入）
us（用戶CPU）
sy（系統CPU）
id（空閒）
注意：如果r經常大於4 ，且id經常少於40，表示cpu的負荷很重。如果bi，bo 長期不等於0，表示內存不足。
通過VMSTAT識別CPU瓶頸：
r（運行隊列）展示了正在執行和等待CPU資源的任務個數。當這個值超過了CPU數目，就會出現CPU瓶頸了。
Linux下查看CPU核心數的命令：cat /proc/cpuinfo|grep processor|wc -l
當r值超過了CPU個數，就會出現CPU瓶頸，解決辦法大體幾種：
1. 最簡單的就是增加CPU個數和核數
2. 通過調整任務執行時間，如大任務放到系統不繁忙的情況下進行執行，進爾平衡系統任務
3. 調整已有任務的優先級
通過vmstat識別CPU滿負荷：
首先需要聲明一點的是，vmstat中CPU的度量是百分比的。當us＋sy的值接近100的時候，表示CPU正在接近滿負荷工作。但要注意的是，CPU 滿負荷工作並不能說明什麼，Linux總是試圖要CPU儘可能的繁忙，使得任務的吞吐量最大化。唯一能夠確定CPU瓶頸的還是r（運行隊列）的值。
通過vmstat識別RAM瓶頸：
數據庫服務器都只有有限的RAM，出現內存爭用現象是Oracle的常見問題。
首先用free查看RAM的數量：
[oracle@oracle-db02 ~]$ free
total used free shared buffers cached
Mem: 2074924 2071112 3812 0 40616 1598656
-/+ buffers/cache: 431840 1643084
Swap: 3068404 195804 2872600
當內存的需求大於RAM的數量，服務器啓動了虛擬內存機制，通過虛擬內存，可以將RAM段移到SWAP DISK的特殊磁盤段上，這樣會 出現虛擬內存的頁導出和頁導入現象，頁導出並不能說明RAM瓶頸，虛擬內存系統經常會對內存段進行頁導出，但頁導入操作就表明了服務器需要更多的內存了， 頁導入需要從SWAP DISK上將內存段複製回RAM，導致服務器速度變慢。
解決的辦法有幾種：
1. 最簡單的，加大RAM；
2. 改小SGA，使得對RAM需求減少；
3. 減少RAM的需求。（如：減少PGA）
參考文檔，本人做了相關修改和說明：
http://hi.baidu.com/imlidapeng/blog/item/51872329329ab8335243c1c9.html
http://qa.taobao.com/?p=2269