linux性能问题(CPU,内存,磁盘I/O,网络)

系统 Linux
CPU 也是一种硬件资源,和任何其他硬件设备一样也需要驱动和管理程序才能使用,我们可以把内核的进程调度看作是 CPU 的管理程序,用来管理和分配 CPU 资源,合理安排进程抢占 CPU,并决定哪个进程该使用 CPU、哪个进程该等待。

一. CPU性能评估

1.vmstat [-V] [-n] [depay [count]]

-V : 打印出版本信息,可选参数

-n : 在周期性循环输出时,头部信息仅显示一次

delay : 两次输出之间的时间间隔

count : 按照delay指定的时间间隔统计的次数。默认是1

如:vmstat 1 3

user1@user1-desktop:~$ vmstat 1 3

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu----

r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa

0 0 0 1051676 139504 477028 0 0 46 31 130 493 3 1 95 2

0 0 0 1051668 139508 477028 0 0 0 4 377 1792 3 1 95 0

0 0 0 1051668 139508 477028 0 0 0 0 327 1741 3 1 95 0

r : 运行和等待CPU时间片的进程数(若长期大于CPU的个数,说明CPU不足,需要增加CPU)

b : 在等待资源的进程数(如等待I/O或者内存交换等)

swpd : 切换到内存交换区的内存数量,单位kB

free : 当前空闲物理内存,单位kB

buff : buffers cache的内存数量,一般对块设备的读写才需要缓存

cache : page cached的内存数量,一般作为文件系统cached,频繁访问的文件都会被cached

si : 由磁盘调入内存,即内存进入内存交换区的数量

so : 内存调入磁盘,内存交换区进入内存的数量

bi : 从块设备读入数据的总量,即读磁盘,单位kB/s

bo : 写入到块设备的数据总量,即写磁盘,单位kB/s

in : 某一时间间隔中观测到的每秒设备中断数

cs : 每秒产生的上下文切换次数

us :用户进程消耗的CPU时间百分比【注意】

sy : 内核进程消耗CPU时间百分比【注意】

id : CPU处在空闲状态的时间百分比【注意】

wa :IO等待所占用的CPU时间百分比

如果si、so的值长期不为0,表示系统内从不足,需要增加系统内存

bi+bo参考值为1000,若超过1000,且wa较大,表示系统IO有问题,应该提高磁盘的读写性能

in与cs越大,内核消耗的CPU时间就越多

us+sy参考值为80%,如果大于80%,说明可能存在CPU资源不足的情况

综上所述,CPU性能评估中重点注意r、us、sy和id列的值。

2. sar [options] [-o filename] [interval [count] ]

options:

-A :显示系统所有资源设备(CPU、内存、磁盘)的运行状态

-u : 显示系统所有CPU在采样时间内的负载状态

-P : 显示指定CPU的使用情况(CPU计数从0开始)

-d : 显示所有硬盘设备在采样时间内的使用状况

-r : 显示内存在采样时间内的使用状况

-b : 显示缓冲区在采样时间内的使用情况

-v : 显示进程、文件、I节点和锁表状态

-n :显示网络运行状态。参数后跟DEV(网络接口)、EDEV(网络错误统计)、SOCK(套接字)、FULL(显示其它3个参数所有)。可单独或一起使用

-q : 显示运行队列的大小,与系统当时的平均负载相同

-R : 显示进程在采样时间内的活动情况

-y : 显示终端设备在采样时间内的活动情况

-w : 显示系统交换活动在采样时间内的状态

-o : 将命令结果以二进制格式存放在指定的文件中

interval : 采样间隔时间,必须有的参数

count : 采样次数,默认1

如:sar -u 1 3

user1@user1-desktop:~$ sar -u 1 3

Linux 2.6.35-27-generic (user1-desktop) 2011年03月05日 _i686_ (2 CPU)

09时27分18秒 CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle

09时27分19秒 all 1.99 0.00 0.50 5.97 0.00 91.54

09时27分20秒 all 3.90 0.00 2.93 5.85 0.00 87.32

09时27分21秒 all 2.93 0.00 1.46 4.39 0.00 91.22

平均时间: all 2.95 0.00 1.64 5.40 0.00 90.02

%user : 用户进程消耗CPU时间百分比

%nice : 运行正常进程消耗CPU时间百分比

%system : 系统进程消耗CPU时间百分比

%iowait : IO等待多占用CPU时间百分比

%steal : 内存在相对紧张坏经下pagein强制对不同页面进行的steal操作

%idle : CPU处在空闲状态的时间百分比

3. iostat [-c | -d] [-k] [-t] [-x [device]] [interval [count]]

-c :显示CPU使用情况

-d :显示磁盘使用情况

-k : 每秒以k bytes为单位显示数据

-t :打印出统计信息开始执行的时间

-x device :指定要统计的磁盘设备名称,默认为所有磁盘设备

interval :制定两次统计时间间隔

count : 统计次数

如: iostat -c

user1@user1-desktop:~$ iostat -c

Linux 2.6.35-27-generic (user1-desktop) 2011年03月05日 _i686_ (2 CPU)

avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle

2.51 0.02 1.27 1.40 0.00 94.81

(每项代表的含义与sar相同)

4. uptime ,如:

user1@user1-desktop:~$ uptime

10:13:30 up 1:15, 2 users, load average: 0.00, 0.07, 0.11

显示的分别是:系统当前时间,系统上次开机到现在运行了多长时间,目前登录用户个数,系统在1分钟内、5分钟内、15分钟内的平均负载

注意:load average的三个值一般不能大于系统CPU的个数,否则说明CPU很繁忙

二 . 内存性能评估

1. free

2.watch 与 free 相结合,在watch后面跟上需要运行的命令,watch就会自动重复去运行这个命令,默认是2秒执行一次,如:

Every 2.0s: free Sat Mar 5 10:30:17 2011

total used free shared buffers cached

Mem: 2060496 1130188 930308 0 261284 483072

-/+ buffers/cache: 385832 1674664

Swap: 3000316 0 3000316

(-n指定重复执行的时间,-d表示高亮显示变动)

3.使用vmstat,关注swpd、si和so

4. sar -r如:

user1@user1-desktop:~$ sar -r 2 3

Linux 2.6.35-27-generic (user1-desktop) 2011年03月05日 _i686_ (2 CPU)

10时34分11秒 kbmemfree kbmemused %memused kbbuffers kbcached kbcommit %commit

10时34分13秒 923548 1136948 55.18 265456 487156 1347736 26.63

10时34分15秒 923548 1136948 55.18 265464 487148 1347736 26.63

10时34分17秒 923548 1136948 55.18 265464 487156 1347736 26.63

平均时间: 923548 1136948 55.18 265461 487153 1347736 26.63

kbmemfree : 空闲物理内存

kbmemused : 已使用物理内存

%memused : 已使用内存占总内存百分比

kbbuffers : Buffer Cache大小

kbcached : Page Cache大小

kbcommit : 应用程序当前使用内存大小

%commit :应用程序使用内存百分比

三 . 磁盘I/O性能评估

1. sar -d ,如:

user1@user1-desktop:~$ sar -d 1 3

Linux 2.6.35-27-generic (user1-desktop) 2011年03月05日 _i686_ (2 CPU)

10时42分27秒 DEV tps rd_sec/s wr_sec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util

10时42分28秒 dev8-0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

10时42分28秒 DEV tps rd_sec/s wr_sec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util

10时42分29秒 dev8-0 2.00 0.00 64.00 32.00 0.02 8.00 8.00 1.60

10时42分29秒 DEV tps rd_sec/s wr_sec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util

10时42分30秒 dev8-0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

平均时间: DEV tps rd_sec/s wr_sec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util

平均时间: dev8-0 0.67 0.00 21.33 32.00 0.01 8.00 8.00 0.53

DEV : 磁盘设备名称

tps :每秒到物理磁盘的传送数,即每秒的I/O流量。一个传送就是一个I/O请求,多个逻辑请求可以被合并为一个物理I/O请求

rc_sec/s:每秒从设备读入的扇区数(1扇区=512字节)

wr_sec/s : 每秒写入设备的扇区数目

avgrq-sz : 平均每次设备I/O操作的数据大小(以扇区为单位)

avgqu-sz : 平均I/O队列的长度

await : 平均每次设备I/O操作的等待时间(毫秒)

svctm :平均每次设备I/O 操作的服务时间(毫秒)

%util :一秒中有百分之几的时间用用于I/O操作

正常情况下svctm应该小于await,而svctm的大小和磁盘性能有关,CPU、内存的负荷也会对svctm值造成影响,过多的请求也会简介导致svctm值的增加。

await的大小一般取决与svctm的值和I/O队列长度以及I/O请求模式。如果svctm与await很接近,表示几乎没有I/O等待,磁盘性能很好;如果await的值远高于svctm的值,表示I/O队列等待太长,系统上运行的应用程序将变慢,此时可以通过更换更快的硬盘来解决问题。

%util若接近100%,表示磁盘产生I/O请求太多,I/O系统已经满负荷地在工作,该磁盘可能存在瓶颈。长期下去,势必影响系统的性能,可通过优化程序或者通过更换更高、更快的磁盘来解决此问题。

2. iostat -d

user1@user1-desktop:~$ iostat -d 2 3

Linux 2.6.35-27-generic (user1-desktop) 2011年03月05日 _i686_ (2 CPU)

Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn

sda 5.89 148.87 57.77 1325028 514144

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

Blk_read/s : 每秒读取的数据块数

Blk_wrtn/s : 每秒写入的数据块数

Blk_read : 读取的所有块数

Blk_wrtn : 写入的所有块数

如果Blk_read/s很大,表示磁盘直接读取操作很多,可以将读取的数据写入内存中进行操作;如果Blk_wrtn/s很大,表示磁盘的写操作很频繁,可以考虑优化磁盘或者优化程序。这两个选项没有一个固定的大小,不同的操作系统值也不同,但长期的超大的数据读写,肯定是不正常的,一定会影响系统的性能。

3. iostat -x /dev/sda 2 3 ,对指定磁盘的单独统计

4. vmstat -d

四 . 网络性能评估

1. ping

time值显示了两台主机之间的网络延时情况,若很大,表示网络的延时很大。packets loss表示网络丢包率,越小表示网络的质量越高。

2. netstat -i ,如:

user1@user1-desktop:~$ netstat -i

Kernel Interface table

Iface MTU Met RX-OK RX-ERR RX-DRP RX-OVR TX-OK TX-ERR TX-DRP TX-OVR Flg

eth0 1500 0 6043239 0 0 0 87311 0 0 0 BMRU

lo 16436 0 2941 0 0 0 2941 0 0 0 LRU

Iface : 网络设备的接口名称

MTU : 最大传输单元,单位字节

RX-OK / TX-OK : 准确无误地接收 / 发送了多少数据包

RX-ERR / TX-ERR : 接收 / 发送数据包时产生了多少错误

RX-DRP / TX-DRP : 接收 / 发送数据包时丢弃了多少数据包

RX-OVR / TX-OVR : 由于误差而遗失了多少数据包

Flg :接口标记,其中:

L :该接口是个回环设备

B : 设置了广播地址

M : 接收所有的数据包

R :接口正在运行

U : 接口处于活动状态

O : 在该接口上禁用arp

P :表示一个点到点的连接

正常情况下,RX-ERR,RX-DRP,RX-OVR,TX-ERR,TX-DRP,TX-OVR都应该为0,若不为0且很大,那么网络质量肯定有问题,网络传输性能也一定会下降。

当网络传输存在问题时,可以检测网卡设备是否存在故障,还可以检查网络部署环境是否合理。

3. netstat -r (default行对应的值表示系统的默认路由)

4. sar -n ,n后为DEV(网络接口信息)、EDEV(网络错误统计信息)、SOCK(套接字信息)、和FULL(显示所有)

wangxin@wangxin-desktop:~$ sar -n DEV 2 3

Linux 2.6.35-27-generic (wangxin-desktop) 2011年03月05日 _i686_ (2 CPU)

11时55分32秒 IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s

11时55分34秒 lo 2.00 2.00 0.12 0.12 0.00 0.00 0.00

11时55分34秒 eth0 2.50 0.50 0.31 0.03 0.00 0.00 0.00

11时55分34秒 IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s

11时55分36秒 lo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

11时55分36秒 eth0 1.50 0.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00

11时55分36秒 IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s

11时55分38秒 lo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

11时55分38秒 eth0 14.50 0.00 0.88 0.00 0.00 0.00 0.00

平均时间: IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s

平均时间: lo 0.67 0.67 0.04 0.04 0.00 0.00 0.00

均时间: eth0 6.17 0.17 0.43 0.01 0.00 0.00 0.00

IFACE : 网络接口设备

rxpck/s : 每秒接收的数据包大小

txpck/s :每秒发送的数据包大小

rxkB/s : 每秒接受的字节数

txkB/s : 每秒发送的字节数

rxcmp/s : 每秒接受的压缩数据包

txcmp/s : 每秒发送的压缩数据包

rxmcst/s : 每秒接受的多播数据包

原文链接:http://blog.csdn.net/xiangqiao123/article/details/37659745

 

责任编辑:牛小雨 来源: 乔哥哥博客
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