上面引用了IBM紅皮書介紹的關(guān)于Linux性能需要考慮的內(nèi)容。今天繼續(xù)截選和修改文檔中關(guān)于檢測(cè)部分的介紹，但這部分不是很詳細(xì)，今后有時(shí)間我會(huì)再補(bǔ)充一些參考資料。
? ? ※注：下面附圖的命令輸出信息，以紅旗DC Server 5.0 for x86 Sp1為基礎(chǔ)平臺(tái)，可能在不同的操作系統(tǒng)或核心版本有較大區(qū)別，對(duì)比時(shí)請(qǐng)留意。
一、uptime
? ? ?Uptime命令的顯示結(jié)果包括服務(wù)器已經(jīng)運(yùn)行了多長(zhǎng)時(shí)間，有多少登陸用戶和對(duì)服務(wù)器性能的總體評(píng)估（load average）。load average值分別記錄了上個(gè)1分鐘，5分鐘和15分鐘間隔的負(fù)載情況，load average不是一個(gè)百分比，而是在隊(duì)列中等待執(zhí)行的進(jìn)程的數(shù)量。如果進(jìn)程要求CPU時(shí)間被阻塞（意味著CPU沒(méi)有時(shí)間處理它），load average值將增加。另一方面，如果每個(gè)進(jìn)程都可以立刻得到訪問(wèn)CPU的時(shí)間，這個(gè)值將減少。
? ?UP kernel下的load average的最佳值是1，這說(shuō)明每個(gè)進(jìn)程都可以立刻被CPU處理，當(dāng)然，更低不會(huì)有問(wèn)題，只說(shuō)明浪費(fèi)了一部分的資源。但在不同的系統(tǒng)間這個(gè)值也是不同的，例如一個(gè)單CPU的工作站，load average為1或者2都是可以接受的， 而在一個(gè)多CPU的系統(tǒng)中這個(gè)值應(yīng)除以物理CPU的個(gè)數(shù) ，假設(shè)CPU個(gè)數(shù)為4，而load average為8或者10，那結(jié)果也是在2多點(diǎn)而已。

? ?你可以使用uptime判斷一個(gè)性能問(wèn)題是出現(xiàn)在服務(wù)器上還是網(wǎng)絡(luò)上。例如，如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用運(yùn)行性能不理想，運(yùn)行uptime檢查系統(tǒng)負(fù)載是否比較高，如果不是這個(gè)問(wèn)題更可能出現(xiàn)在你的網(wǎng)絡(luò)上。
二、top
? ?Top命令顯示了實(shí)際CPU使用情況，默認(rèn)情況下，它顯示了服務(wù)器上占用CPU的任務(wù)信息并且每5秒鐘刷新一次。你可以通過(guò)多種方式分類它們，包括PID、時(shí)間和內(nèi)存使用情況。

下面是輸出值的介紹：
引用 PID：進(jìn)程標(biāo)識(shí)
USER；進(jìn)程所有者的用戶名
PRI：進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)
NI：nice級(jí)別
SIZE：進(jìn)程占用的內(nèi)存數(shù)量（代碼＋數(shù)據(jù)＋堆棧）
RSS；進(jìn)程使用的物理內(nèi)存數(shù)量
SHARE；該進(jìn)程和其他進(jìn)程共享內(nèi)存的數(shù)量
STAT：進(jìn)程的狀態(tài)：S＝休眠狀態(tài)，R＝運(yùn)行狀態(tài)，T＝停止?fàn)顟B(tài)，D＝中斷休眠狀態(tài)，Z＝僵尸狀態(tài)
%CPU：共享的CPU使用
%MEM；共享的物理內(nèi)存
TIME：進(jìn)程占用CPU的時(shí)間
COMMAND：啟動(dòng)任務(wù)的命令行（包括參數(shù)）
進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)和nice級(jí)別
? ?進(jìn)程優(yōu)先級(jí)是一個(gè)決定進(jìn)程被CPU執(zhí)行優(yōu)先順序的參數(shù)，內(nèi)核會(huì)根據(jù)需要調(diào)整這個(gè)值。Nice值是一個(gè)對(duì)優(yōu)先權(quán)的限制。進(jìn)程優(yōu)先級(jí)的值不能低于nice值。（nice值越低優(yōu)先級(jí)越高）
? ? 進(jìn)程優(yōu)先級(jí)是無(wú)法去手動(dòng)改變的，只有通過(guò)改變nice值去間接的調(diào)整進(jìn)程優(yōu)先級(jí)。 如果一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行的太慢了，你可以通過(guò)指定一個(gè)較低的nice值去為它分配更多的CPU資源。當(dāng)然，這意味著其他的一些進(jìn)程將被分配更少的CPU資源，運(yùn)行更慢一些。Linux支持nice值的范圍是19（低優(yōu)先級(jí)）到-20（高優(yōu)先級(jí)），默認(rèn)的值是0。如果需要改變一個(gè)進(jìn)程的nice值為負(fù)數(shù)（高優(yōu)先級(jí)），必須使用su命令登陸到root用戶。下面是一些調(diào)整nice值的命令示例，
以nice值-5開(kāi)始程序xyz
#nice –n -5 xyz
改變已經(jīng)運(yùn)行的程序的nice值
#renice level pid
將pid為2500的進(jìn)程的nice值改為10
#renice 10 2500
僵尸進(jìn)程
? ?當(dāng)一個(gè)進(jìn)程被結(jié)束，在它結(jié)束之前通常需要用一些時(shí)間去完成所有的任務(wù)（比如關(guān)閉打開(kāi)的文件），在一個(gè)很短的時(shí)間里，這個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)為僵尸狀態(tài)。在進(jìn)程完成所有關(guān)閉任務(wù)之后，會(huì)向父進(jìn)程提交它關(guān)閉的信息。有些情況下，一個(gè)僵尸進(jìn)程不能關(guān)閉它自己，這時(shí)這個(gè)進(jìn)程狀態(tài)就為z（zombie）。 不能使用kill命令殺死僵尸進(jìn)程，因?yàn)樗呀?jīng)標(biāo)志為“dead”。如果你無(wú)法擺脫一個(gè)僵尸進(jìn)程，你可以殺死它的父進(jìn)程，這個(gè)僵尸進(jìn)程也就消失了。然而，如果父進(jìn)程是init進(jìn)程，你不能殺死init進(jìn)程，因?yàn)閕nit是一個(gè)重要的系統(tǒng)進(jìn)程，這種情況下你只能通過(guò)一次重新啟動(dòng)服務(wù)器來(lái)擺脫僵尸進(jìn)程。也必須分析應(yīng)用為什么會(huì)導(dǎo)致僵死？
三、iostat
? ?iostat是sysstat包的一部分。Iostat顯示自系統(tǒng)啟動(dòng)后的平均CPU時(shí)間（與uptime類似），它也可以顯示磁盤子系統(tǒng)的使用情況，iostat可以用來(lái)監(jiān)測(cè)CPU利用率和磁盤利用率。

? ?CPU利用率分四個(gè)部分：
引用 %user：user level（應(yīng)用）的CPU占用率情況
%nice：加入nice優(yōu)先級(jí)的user level的CPU占用率情況
%sys：system level（內(nèi)核）的CPU占用情況
%idle：空閑的CPU資源情況
? ?磁盤占用率有下面幾個(gè)部分：
引用 Device：塊設(shè)備名
Tps：設(shè)備每秒進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)量（每秒的I/O請(qǐng)求）。多個(gè)單獨(dú)的I/O請(qǐng)求可以被組成一個(gè)傳輸操作，因?yàn)橐粋€(gè)傳輸操作可以是不同的容量。
Blk_read/s, Blk_wrtn/s：該設(shè)備每秒讀寫的塊的數(shù)量。塊可能為不同的容量。
Blk_read, Blk_wrtn：自系統(tǒng)啟動(dòng)以來(lái)讀寫的塊設(shè)備的總量。
塊的大小
? ?塊可能為不同的容量。塊的大小一般為1024、2048、4048byte。可通過(guò)tune2fs或dumpe2fs獲得：
引用 [root@rfgz ~]# tune2fs -l /dev/hda1|grep 'Block size'
Block size: ? ? ? ? ? ? ? 4096
[root@rfgz ~]# dumpe2fs -h /dev/hda1|grep 'Block size'
dumpe2fs 1.35 (28-Feb-2004)
Block size: ? ? ? ? ? ? ? 4096
四、Vmstat
? ?Vmstat命令提供了對(duì)進(jìn)程、內(nèi)存、頁(yè)面I/O塊和CPU等信息的監(jiān)控，vmstat可以顯示檢測(cè)結(jié)果的平均值或者取樣值，取樣模式可以提供一個(gè)取樣時(shí)間段內(nèi)不同頻率的監(jiān)測(cè)結(jié)果。

注：在取樣模式中需要考慮在數(shù)據(jù)收集中可能出現(xiàn)的誤差，將取樣頻率設(shè)為比較低的值可以盡可能的減小誤差的影響。
下面介紹一下各列的含義
引用 ·process（procs）
r：等待運(yùn)行時(shí)間的進(jìn)程數(shù)量
b：處在不可中斷睡眠狀態(tài)的進(jìn)程
w：被交換出去但是仍然可以運(yùn)行的進(jìn)程，這個(gè)值是計(jì)算出來(lái)的
·memoryswpd：虛擬內(nèi)存的數(shù)量
free：空閑內(nèi)存的數(shù)量
buff：用做緩沖區(qū)的內(nèi)存數(shù)量
·swap
si：從硬盤交換來(lái)的數(shù)量
so：交換到硬盤去的數(shù)量
·IO
bi：向一個(gè)塊設(shè)備輸出的塊數(shù)量
bo：從一個(gè)塊設(shè)備接受的塊數(shù)量
·system
in：每秒發(fā)生的中斷數(shù)量， 包括時(shí)鐘
cs：每秒發(fā)生的context switches的數(shù)量
·cpu(整個(gè)cpu運(yùn)行時(shí)間的百分比)
us：非內(nèi)核代碼運(yùn)行的時(shí)間（用戶時(shí)間，包括nice時(shí)間）
sy：內(nèi)核代碼運(yùn)行的時(shí)間（系統(tǒng)時(shí)間）
id：空閑時(shí)間，在Linux 2.5.41之前的內(nèi)核版本中，這個(gè)值包括I/O等待時(shí)間；
wa：等待I/O操作的時(shí)間，在Linux 2.5.41之前的內(nèi)核版本中這個(gè)值為0
? ?Vmstat命令提供了大量的附加參數(shù)，下面列舉幾個(gè)十分有用的參數(shù)：
引用 ·m：顯示內(nèi)核的內(nèi)存利用率
·a：顯示內(nèi)存頁(yè)面信息，包括活躍和不活躍的內(nèi)存頁(yè)面
·n：顯示報(bào)頭行，這個(gè)參數(shù)在使用取樣模式并將命令結(jié)果輸出到一個(gè)文件時(shí)非常有用。例如root#vmstat –n 2 10以2秒的頻率顯示10輸出結(jié)果
·當(dāng)使用-p {分區(qū)}時(shí)，vmstat提供對(duì)I/O結(jié)果的統(tǒng)計(jì)



五、ps和pstree
? ?ps和pstree命令是系統(tǒng)分析最常用的基本命令，ps命令提供了一個(gè)正在運(yùn)行的進(jìn)程的列表，列出進(jìn)程的數(shù)量取決于命令所附加的參數(shù)。例如ps –A 命令列出所有進(jìn)程和它們相應(yīng)的進(jìn)程ID（PID），進(jìn)程的PID是使用其他一些工具之前所必須了解的，例如pmap或者renice。
? ?在運(yùn)行java應(yīng)用的系統(tǒng)上，ps –A 命令的輸出很容易就會(huì)超過(guò)屏幕的顯示范圍，這樣就很難得到所有進(jìn)程的完整信息。這時(shí)，使用pstree命令可以以樹(shù)狀結(jié)構(gòu)來(lái)顯示所有的進(jìn)程信息并且可以整合子進(jìn)程的信息。Pstree命令對(duì)分析進(jìn)程的來(lái)源十分有用。

六、Numastat
? ?隨著NUMA架構(gòu)的不斷發(fā)展，例如eServer xSeries 445及其后續(xù)產(chǎn)品eServer xSeries 460，現(xiàn)在NUMA架構(gòu)已經(jīng)成為了企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心的主流。然而，NUMA架構(gòu)在性能調(diào)優(yōu)方面面臨了新的挑戰(zhàn)，例如內(nèi)存分配的問(wèn)題在NUMA系統(tǒng)之前并沒(méi)人感興趣，而Numastat命令提供了一個(gè)監(jiān)測(cè)NUMA架構(gòu)的工具。Numastat命令提供了本地內(nèi)存與遠(yuǎn)程內(nèi)存使用情況的對(duì)比和各個(gè)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存使用情況。Numa_miss列顯示分配失敗的本地內(nèi)存，numa_foreign列顯示分配遠(yuǎn)程內(nèi)存（訪問(wèn)速度慢）信息，過(guò)多的調(diào)用遠(yuǎn)程內(nèi)存將增加系統(tǒng)的延遲從而影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。使運(yùn)行在一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的進(jìn)程都訪問(wèn)本地內(nèi)存將極大的改善系統(tǒng)的性能。

※我使用的系統(tǒng)不支持NUMA架構(gòu)，此圖為原文檔截圖。
七、sar
? ?sar程序也是sysstat安裝包的一部分。sar命令用于收集、報(bào)告和保存系統(tǒng)的信息。Sar命令由三個(gè)應(yīng)用組成：sar，用與顯示數(shù)據(jù)；sa1和sa2，用于收集和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。默認(rèn)情況下，系統(tǒng)會(huì)在crontab中加入自動(dòng)收集和分析的操作：
引用 [root@rfgz ~]# cat /etc/cron.d/sysstat
# run system activity accounting tool every 10 minutes
*/10 * * * * root /usr/lib/sa/sa1 1 1
# generate a daily summary of process accounting at 23:53
53 23 * * * root /usr/lib/sa/sa2 -A
? ?sar命令所生成的數(shù)據(jù)保存在/var/log/sa/目錄下，數(shù)據(jù)按照時(shí)間保存，可以根據(jù)時(shí)間來(lái)查詢相應(yīng)的性能數(shù)據(jù)。
? ?你也可以使用sar在命令行下得到一個(gè)實(shí)時(shí)的執(zhí)行結(jié)果，收集的數(shù)據(jù)可以包括CPU利用率、內(nèi)存頁(yè)面、網(wǎng)絡(luò)I/O等等。下面的命令表示用sar執(zhí)行5次，間隔時(shí)間為3秒：

八、free
? ?free命令顯示系統(tǒng)的所有內(nèi)存的使用情況，包括空閑內(nèi)存、被使用的內(nèi)存和交換內(nèi)存空間。Free命令顯示也包括一些內(nèi)核使用的緩存和緩沖區(qū)的信息。
? ? 當(dāng)使用free命令的時(shí)候，需要記住linux的內(nèi)存結(jié)構(gòu)和虛擬內(nèi)存的管理方法，比如空閑內(nèi)存數(shù)量的限制，還有swap空間的使用并不標(biāo)志一個(gè)內(nèi)存瓶頸的出現(xiàn)。

Free命令有用的參數(shù)：
引用 ·-b,-k,-m和-g分別按照bytes, kilobytes, megabytes, gigabytes顯示結(jié)果。
·-l區(qū)別顯示low和high內(nèi)存
·-c {count}顯示free輸出的次數(shù)
九、Pmap
pmap命令顯示一個(gè)或者多個(gè)進(jìn)程使用內(nèi)存的數(shù)量，你可以用這個(gè)工具來(lái)確定服務(wù)器上哪個(gè)進(jìn)程占用了過(guò)多的內(nèi)存從而導(dǎo)致內(nèi)存瓶頸。

十、Strace
? ?strace截取和記錄進(jìn)程的系統(tǒng)調(diào)用信息，還包括進(jìn)程接受的命令信號(hào)。這是一個(gè)有用的診斷和調(diào)試工具，系統(tǒng)管理員可以通過(guò)strace來(lái)解決程序上的問(wèn)題。
? ?命令格式，需要指定需要監(jiān)測(cè)的進(jìn)程ID。這個(gè)多為開(kāi)發(fā)人員使用。
strace -p <pid>
十一、ulimit
? ?可以通過(guò)ulimit來(lái)控制系統(tǒng)資源的使用。請(qǐng)看以前的日志： 使用ulimit和proc去調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)?
十二、Mpstat
? ?mpstat命令也是sysstat包的一部分。Mpstat命令用于監(jiān)測(cè)一個(gè)多CPU系統(tǒng)中每個(gè)可用CPU的情況。Mpstat命令可以顯示每個(gè)CPU或者所有CPU的運(yùn)行情況，同時(shí)也可以像vmstat命令那樣使用參數(shù)進(jìn)行一定頻率的采樣結(jié)果的監(jiān)測(cè)。

十三、附錄
? ?本文截取和修改自IBM的紅皮書Tuning Red Hat Enterprise Linux on IBM eServer xSeries Servers。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Linux命令行性能检测工具的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。