linux 系統性能監控工具(1) vmstat與dstat命令詳解。

vmstat

功能：展現給定時間間隔服務器狀態，包括cpu使用率，內存使用，虛擬內存交換情況，io讀寫情況

基礎用法

一般vmstat工具的使用是通過兩個數字參數來完成的，第一個參數是採樣的時間間隔數，單位是秒，第二個參數是採樣的次數。

[root@xiaoagiao bak]# vmstat
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 2  0      0 1544676   2108 170872    0    0    41     4   44  133  0  0 99  0  0



[root@xiaoagiao bak]# vmstat 1 3               #一秒輸出一次，一共三次
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 2  0      0 1536356   2108 176904    0    0    13     2   35   87  0  0 100  0  0
 0  0      0 1536356   2108 176904    0    0     0     2   35   73  0  0 100  0  0
 0  0      0 1536356   2108 176904    0    0     0     0   41   77  0  1 99  0  0


[root@xiaoagiao bak]# vmstat 1          #每秒輸出一次，不停輸出，不退出
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 1  0      0 1536356   2108 176904    0    0    13     2   35   86  0  0 100  0  0
 0  0      0 1536356   2108 176904    0    0     0     0   42   79  0  0 100  0  0
 0  0      0 1536356   2108 176904    0    0     0     0   27   56  0  0 100  0  0
 ……

字段含義

類別	項目	含義	說明
Procs	r	等待執行的任務數	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個數，就會出現cpu瓶頸。
	B	等待IO的進程數量
memory	swpd	正在使用虛擬的內存大小，單位k	大於0時，表示物理內存不足，需要考慮升級內存
	free	空閒內存大小	物理內存
	buff	已用的buff大小，對塊設備的讀寫進行緩衝
	cache	已用的cache大小，文件系統的cache
	inact	非活躍內存大小，即被標明可回收的內存，區別於free和active	（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）
swap	si	每秒從交換區寫入內存的大小（單位：kb/s)	大於0時，物理類存不夠用了，查找消耗內存的進程幹掉
	so	每秒從內存寫到交換區的大小
IO	bi	每秒讀取的塊數（讀磁盤）	現在的Linux版本塊的大小爲1024bytes
	bo	每秒寫入的塊數（寫磁盤）
system	in	每秒中斷數，包括時鐘中斷	這兩個值越大，會看到由內核消耗的cpu時間會越多
	cs	每秒上下文切換數
cpu	us	用戶進程執行消耗cpu時間(user time)	us的值比較高時，說明用戶進程消耗的cpu時間多，但是如果長期超過50%的使用，那麼我們就該考慮優化程序算法或其他措施了
	sy	系統進程執行消耗cpu時間(user time)	sys的值過高時，說明系統內核消耗的cpu資源多，這個不是良性的表現，我們應該檢查原因一般情況（us+sy不大於80%）。
	id	空閒時間包括wa時間
	wa	等待io時間	Wa過高時，說明io等待比較嚴重，這可能是由於磁盤大量隨機訪問造成的，也有可能是磁盤的帶寬出現瓶頸

選項

-a	顯示活躍和非活躍內存
-d	顯示各個磁盤相關統計信息
-D	顯示磁盤總體信息
-p	顯示指定磁盤分區統計信息
-s	顯示內存統計信息和多種系統活動數量
-t	輸出信息時一併輸出時間
-S	指定單位輸出。KkmM(1000,1024,1000000,1048576)

舉例

[root@xiaoagiao bak]# vmstat -a   #顯示活躍和非活躍內存inact，active
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free  inact active   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 1  0      0 1536148  81892 107872    0    0    11     2   34   83  0  0 100  0  0

[root@xiaoagiao bak]# vmstat -d         #顯示各個磁盤相關統計信息
disk- ------------reads------------ ------------writes----------- -----IO------
       total merged sectors      ms  total merged sectors      ms    cur    sec
sda     4595      4  263060   58355   3924    278   54078   49410      0     46
sdb      288      0   23268    1195      0      0       0       0      0      0
sdc      115      0    5368     352      0      0       0       0      0      0
sdd      176      0    7472     407      0      0       0       0      0      0
sde      119      0    5400     309      0      0       0       0      0      0
sdf      135      0    7416     566      0      0       0       0      0      0
sr0       23      0    2076     191      0      0       0       0      0      0
md0       82      0    4160       0      0      0       0       0      0      0


[root@xiaoagiao bak]# vmstat -D             #顯示磁盤總體信息
            8 disks
           12 partitions
         5533 total reads
            4 merged reads
       318220 read sectors
        61375 milli reading
         3939 writes
          278 merged writes
        54228 written sectors
        49442 milli writing
            0 inprogress IO
           46 milli spent IO


[root@xiaoagiao bak]# vmstat -p /dev/sda1            #顯示指定磁盤分區統計信息
sda1          reads   read sectors  writes    requested writes
                1143      47088       1031       4137

CPU的性能監控

主要關注3個指標：運行隊列、CPU使用率和上下文切換，理解這3個指標的概念和原理對於發現和處理CPU性能問題有很大的幫助

運行隊列:
每個CPU都會維護一個運行隊列，調度器會不斷地輪詢讓隊列中的進程運行，直到進程運行完畢將其由隊列中刪除。如果CPU過載，就會出現調度器跟不上系統要求，導致運行隊列中等待運行的進程越來越多。正常來說，每個CPU的運行隊列不要超過3，如果是雙核CPU 就不要超過6
CPU使用率

用戶進程(us)：運行用戶進程所佔用的CPU時間的百分比。
系統進程(sy)：運行系統進程和中斷所佔用的CPU的時間百分比。
等待IO(id)：因爲IO等待而使CPU處於idle狀態的時間百分比。
空閒(wa)：CPU處於空閒狀態的時間百分比

如果CPU的空閒率長期低於10%，那麼表示CPU的資源已經非常緊張，應該考慮進程優化或添加更多地CPU。

“等待IO”表示CPU因等待, IO 資源而被迫處於空閒狀態，這時候的CPU並沒有處於運算狀態，而是被白白浪費了，所以“等待IO應該越小越好。

上下文切換

通過CPU時間輪詢的方法，Linux能夠支持多任務同時運行。對於普通的CPU，內核會調度和執行這些進程，每個進程都會被分配CPU時間片並運行。當一個進程用完時間片或者被更高優先級的進程搶佔時間塊後，它會被轉到CPU的等待運行隊列中，同時讓其他進程在CPU上運行。這個進程切換的過程被稱爲上下文切換。過多的上下文切換會造成系統的很大的開銷

dstat

安裝軟件

yum install dstat -y

選項

-c,–cpu	統計CPU狀態，包括 user, system, idle（空閒等待時間百分比）, wait（等待磁盤IO）, hardware interrupt（硬件中斷）, software interrupt（軟件中斷）等
-d, --disk	統計磁盤讀寫狀態
-D total,sda	統計指定磁盤或彙總信息
-l, --load	統計系統負載情況，包括1分鐘、5分鐘、15分鐘平均值
-m, --mem	統計系統物理內存使用情況，包括used, buffers, cache, free
-s, --swap	統計swap已使用和剩餘量
-n, --net	統計網絡使用情況，包括接收和發送數據
-N eth1,total	統計eth1接口彙總流量
-r, --io	統計I/O請求，包括讀寫請求
-p, --proc	統計進程信息，包括runnable、uninterruptible、new
-y, --sys	統計系統信息，包括中斷、上下文切換
-t	顯示統計時時間，對分析歷史數據非常有用
–fs	統計文件打開數和inodes數
-g	顯示頁面使用情況。

直接查看

執行 dstat 命令的時候，默認他會收集-cpu-、-disk-、-net-、－paging-、-system-的數據，一秒鐘收集一次

[root@xiaoagiao ~]# dstat
You did not select any stats, using -cdngy by default.
----total-cpu-usage---- -dsk/total- -net/total- ---paging-- ---system--
usr sys idl wai hiq siq| read  writ| recv  send|  in   out | int   csw
  0   0  99   0   0   0|  21k   13k|   0     0 |   0     0 |  37    90
  0   0 100   0   0   0|   0     0 |  60B  242B|   0     0 |  32    70
  1   0  99   0   0   0|   0     0 |  60B  114B|   0     0 |  34    66
  0   0 100   0   0   0|   0     0 |  60B  106B|   0     0 |  25    56
  0   0 100   0   0   0|   0     0 |  60B   98B|   0     0 |  38    69
  0   1  99   0   0   0|   0     0 |  60B   98B|   0     0 |  30    62
  0   0 100   0   0   0|   0     0 |  60B   98B|   0     0 |  32    60
  0   0 100   0   0   0|   0     0 |  60B   98B|   0     0 |  26    57
  0   0 100   0   0   0|   0     0 |  60B   98B|   0     0 |  36    67
  0   0 100   0   0   0|   0     0 |  60B   98B|   0     0 |  25    58
  0   0 100   0   0   0|   0     0 |  60B   90B|   0     0 |  35    65
  0   1  99   0   0   0|   0  2048B| 120B   98B|   0     0 |  49   239
  0   0 100   0   0   0|   0     0 | 300B  264B|   0     0 |  42    70
  0   0 100   0   0   0|   0     0 | 210B  158B|   0     0 |  36    71
  0   1  99   0   0   0|   0     0 | 120B   98B|   0     0 |  36    70
  0   0 100   0   0   0|   0     0 | 120B   98B|   0     0 |  26    57 ^C

可以指定高輸出次數和間隔時間
dstat 1 5 ：每隔一秒採集一次，一共輸出5次。

查看cpu的使用情況(實時顯示)

dstat -c

[root@xiaoagiao ~]# dstat -c
----total-cpu-usage----
usr sys idl wai hiq siq
  0   0  99   0   0   0
  0   0 100   0   0   0
  0   0 100   0   0   0
  0   0 100   0   0   0
  0   0 100   0   0   0
  0   1  99   0   0   0
  0   0 100   0   0   0
  0   0 100   0   0   0
  0   0 100   0   0   0
  0   1  99   0   0   0

關於cpu資源消耗數據

[root@xiaoagiao ~]# dstat -c -y -l --proc-count --top-cpu
----total-cpu-usage---- ---system-- ---load-avg--- proc -most-expensive-
usr sys idl wai hiq siq| int   csw | 1m   5m  15m |tota|  cpu process
  0   0 100   0   0   0|  36    85 |   0 0.01 0.05|  97|vmtoolsd     0.1
  0   0 100   0   0   0|  31    67 |0.08 0.03 0.05|  97|python2      1.0
  0   0 100   0   0   0|  34    70 |0.08 0.03 0.05|  97|vmtoolsd     1.0
  0   1  99   0   0   0|  33    64 |0.08 0.03 0.05|  97|
  0   0 100   0   0   0|  35    70 |0.08 0.03 0.05|  97|
  0   0 100   0   0   0|  33    68 |0.08 0.03 0.05|  97|
  0   0 100   0   0   0|  34    70 |0.08 0.03 0.05|  97|                ^C

實時查看磁盤讀寫數據大小

dstat -d

[root@xiaoagiao ~]# dstat -d
-dsk/total-
 read  writ
  21k   13k
   0     0
   0     0
   0     0
   0     0
   0    20k
   0     0
   0     0
   0     0 ^C

查看內存使用情況

dstat -m

[root@xiaoagiao ~]# dstat -m 1 4
------memory-usage-----
 used  buff  cach  free
 226M 2416k  366M 1225M
 226M 2416k  366M 1225M
 226M 2416k  366M 1225M
 226M 2416k  366M 1225M
 226M 2416k  366M 1225M

查看所有內存都有誰在使用


[root@xiaoagiao ~]# dstat -g -l -m -s --top-mem
---paging-- ---load-avg--- ------memory-usage----- ----swap--- --most-expensive-
  in   out | 1m   5m  15m | used  buff  cach  free| used  free|  memory process
   0     0 |   0 0.02 0.05| 223M 2416k  366M 1228M|   0  2048M|firewalld   28.0M
   0     0 |   0 0.02 0.05| 223M 2416k  366M 1228M|   0  2048M|firewalld   28.0M
   0     0 |   0 0.02 0.05| 223M 2416k  366M 1228M|   0  2048M|firewalld   28.0M
   0     0 |   0 0.02 0.05| 223M 2416k  366M 1228M|   0  2048M|firewalld   28.0M
   0     0 |   0 0.02 0.05| 223M 2416k  366M 1228M|   0  2048M|firewalld   28.0M
   0     0 |   0 0.02 0.05| 223M 2416k  366M 1228M|   0  2048M|firewalld   28.0M
   0     0 |   0 0.02 0.05| 223M 2416k  366M 1228M|   0  2048M|firewalld   28.0M
   0     0 |   0 0.02 0.05| 223M 2416k  366M 1228M|   0  2048M|firewalld   28.0M^C

查看io操作情況

dstat -r

[root@xiaoagiao ~]# dstat -r 1 4
--io/total-
 read  writ
0.64  0.58
   0     0
   0     0
   0     0

找出佔用資源最高的進程和用戶

查看當前佔用I/O、cpu、內存等最高的進程信息可以使用dstat --top-mem --top-io --top-cpu

[root@xiaoagiao ~]# dstat --top-mem --top-cpu --top-io
--most-expensive- -most-expensive- ----most-expensive----
  memory process |  cpu process   |     i/o process
firewalld   28.0M|vmtoolsd     0.1|systemd      48k   33k
firewalld   28.0M|                |sshd: root@ 388B  164B
firewalld   28.0M|vmtoolsd     1.0|vmtoolsd   7517B    0
firewalld   28.0M|                |sshd: root@ 155B   52B
firewalld   28.0M|python2      1.0|sshd: root@ 155B   44B
firewalld   28.0M|                |vmtoolsd   9448B    0
firewalld   28.0M|                |sshd: root@ 148B   44B
firewalld   28.0M|                |sshd: root@ 155B   36B
firewalld   28.0M|                |sshd: root@ 155B   36B^C

linux 系統性能監控工具(1) vmstat與dstat命令詳解。

vmstat

基礎用法

字段含義

選項

dstat

安裝軟件

選項

直接查看

查看cpu的使用情況(實時顯示)

實時查看磁盤讀寫數據大小

查看內存使用情況

查看io操作情況

找出佔用資源最高的進程和用戶

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