Linux入门之运维(1) 系统监控 vmstat top
vmstat命令是最常見的Linux/Unix監控工具,可以展現給定時間間隔的服務器的狀態值,包括服務器的CPU使用率,內存使用,虛擬內存交換情況,IO讀寫情況。這個命令是我查看Linux/Unix最喜愛的命令,一個是Linux/Unix都支持,二是相比top,我可以看到整個機器的CPU,內存,IO的使用情況,而不是單單看到各個進程的CPU使用率和內存使用率(使用場景不一樣)。
一般vmstat工具的使用是通過兩個數字參數來完成的,第一個參數是采樣的時間間隔數,單位是秒,第二個參數是采樣的次數,如:
root@ubuntu:~# vmstat 2 1procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa
1 0 0 3498472 315836 3819540 0 0 0 1 2 0 0 0 100 0
2表示每個兩秒采集一次服務器狀態,1表示只采集一次。
實際上,在應用過程中,我們會在一段時間內一直監控,不想監控直接結束vmstat就行了,例如:
root@ubuntu:~# vmstat 2procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa
1 0 0 3499840 315836 3819660 0 0 0 1 2 0 0 0 100 0
0 0 0 3499584 315836 3819660 0 0 0 0 88 158 0 0 100 0
0 0 0 3499708 315836 3819660 0 0 0 2 86 162 0 0 100 0
0 0 0 3499708 315836 3819660 0 0 0 10 81 151 0 0 100 0
1 0 0 3499732 315836 3819660 0 0 0 2 83 154 0 0 100 0
這表示vmstat每2秒采集數據,一直采集,直到我結束程序,這里采集了5次數據我就結束了程序。
好了,命令介紹完畢,現在開始實戰講解每個參數的意思。
r?表示運行隊列(就是說多少個進程真的分配到CPU),我測試的服務器目前CPU比較空閑,沒什么程序在跑,當這個值超過了CPU數目,就會出現CPU瓶頸了。這個也和top的負載有關系,一般負載超過了3就比較高,超過了5就高,超過了10就不正常了,服務器的狀態很危險。top的負載類似每秒的運行隊列。如果運行隊列過大,表示你的CPU很繁忙,一般會造成CPU使用率很高。
b?表示阻塞的進程,這個不多說,進程阻塞,大家懂的。
swpd?虛擬內存已使用的大小,如果大于0,表示你的機器物理內存不足了,如果不是程序內存泄露的原因,那么你該升級內存了或者把耗內存的任務遷移到其他機器。
free?? 空閑的物理內存的大小,我的機器內存總共8G,剩余3415M。
buff?? Linux/Unix系統是用來存儲,目錄里面有什么內容,權限等的緩存,我本機大概占用300多M
cache?cache直接用來記憶我們打開的文件,給文件做緩沖,我本機大概占用300多M(這里是Linux/Unix的聰明之處,把空閑的物理內存的一部分拿來做文件和目錄的緩存,是為了提高 程序執行的性能,當程序使用內存時,buffer/cached會很快地被使用。)
si??每秒從磁盤讀入虛擬內存的大小,如果這個值大于0,表示物理內存不夠用或者內存泄露了,要查找耗內存進程解決掉。我的機器內存充裕,一切正常。
so??每秒虛擬內存寫入磁盤的大小,如果這個值大于0,同上。
bi??塊設備每秒接收的塊數量,這里的塊設備是指系統上所有的磁盤和其他塊設備,默認塊大小是1024byte,我本機上沒什么IO操作,所以一直是0,但是我曾在處理拷貝大量數據(2-3T)的機器上看過可以達到140000/s,磁盤寫入速度差不多140M每秒
bo?塊設備每秒發送的塊數量,例如我們讀取文件,bo就要大于0。bi和bo一般都要接近0,不然就是IO過于頻繁,需要調整。
in?每秒CPU的中斷次數,包括時間中斷
cs?每秒上下文切換次數,例如我們調用系統函數,就要進行上下文切換,線程的切換,也要進程上下文切換,這個值要越小越好,太大了,要考慮調低線程或者進程的數目,例如在apache和nginx這種web服務器中,我們一般做性能測試時會進行幾千并發甚至幾萬并發的測試,選擇web服務器的進程可以由進程或者線程的峰值一直下調,壓測,直到cs到一個比較小的值,這個進程和線程數就是比較合適的值了。系統調用也是,每次調用系統函數,我們的代碼就會進入內核空間,導致上下文切換,這個是很耗資源,也要盡量避免頻繁調用系統函數。上下文切換次數過多表示你的CPU大部分浪費在上下文切換,導致CPU干正經事的時間少了,CPU沒有充分利用,是不可取的。
us?用戶CPU時間,我曾經在一個做加密解密很頻繁的服務器上,可以看到us接近100,r運行隊列達到80(機器在做壓力測試,性能表現不佳)。
sy?系統CPU時間,如果太高,表示系統調用時間長,例如是IO操作頻繁。
id??空閑 CPU時間,一般來說,id + us + sy = 100,一般我認為id是空閑CPU使用率,us是用戶CPU使用率,sy是系統CPU使用率。
wt?等待IO CPU時間。
?
?
?
通過輸出參數判斷系統情況
1.如果cache的數值較大,則說明系統緩存了較多的磁盤數據,利于磁盤I/O性能的提升。這個時候,往往bi會相對較小,因為很多讀磁盤的操作都由cache來承擔了。
2.si和so是讀寫SWAP的量,這兩個值如果長期大于0,則表示系統需要經常讀寫交換分區,這會很消耗CPU資源和磁盤I/O性能。這時就要格外關注了,如果確定是系統的物理內存存在瓶頸,那么就需要通過擴容或服務遷移來解決問題。
3.如果free的數值很低,甚至接近0了,也不一定就是系統內存耗盡。要同時看buff和cache的值,大部分情況是buff和cache占用了很多內存資源,這反而是好事,說明系統把空閑內存都利用起來作為緩存,提升系統I/O的性能。而當系統真正需要內存時,buff和cache是可以隨時被系統征調回來的。
4.如果發現bi和bo的值特別大,則說明系統正在進行大量的磁盤讀寫操作。如果是符合預期的還好,如果不是的話,就要去查一查是那一塊磁盤或分區在進行大量讀寫。
5.如果us的數值經常大于50%,則說明用戶進程所占用的CPU時間較多,這或許說明所開發的程序需要進行一定程度的優化了。
6.而sy則是內核所消耗的CPU時間,這個數值不應該很高。如果很高,則說明系統出問題了。
7.如果wa較高,則說明CPU總是在進行I/O等待,這表明磁盤已經成為主要瓶頸,我們可以把磁盤升級為高性能磁盤,也可以查一下程序是否存在大量的隨機讀操作,如果是的話,考慮調整為順序讀或者增加讀緩存。
8.r表示的是正在運行隊列的任務數,如果這個數值總是超過服務器的CPU核數,則說明CPU已經成為性能瓶頸,可以考慮開啟超線程,更換多核心CPU,調整某些進程的NICE優先級等措施。
9.如果你正在運行一個視頻解碼的任務,那么us的數值可能會很高,甚至達到95%以上,這是符合預期的。如果你要運行一個能產生大量隨機數的程序,或者其他包含系統調用的程序,那么sy可能非常高,這也正常。
10.假如你打開了一個大型軟件,如OFFICE,然后過一段時間,你有希望啟動另一個大型游戲,這時候你會發現so數值很高,這表示系統正在將內存里的閑置數據寫入SWAP,這也是正常現象。如果你希望減少SWAP寫入,那么就需要加大內存。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的Linux入门之运维(1) 系统监控 vmstat top的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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