Linux系统监测-命令集

一般我们查看系统性能主要是在以下几个方面

1.用户使用CPU情况 展现为 %user

2.系统使用CPU情况 展现为 %sys

3.wio或iowait 展现为 %iowait 进程由于等待磁盘IO而使CPU处于空闲状态的比率

4.CPU的空闲率

5.CPU上下文的交换的比率，也有说明为CPU上下文的切换。即内存和寄存器中数据的切换

6.nice 这个还不是很明白是啥意思

7.real-time 还是未知

8.运行队列的长度

9.平均负载

二 常用命令

1.mpstat

2.top

3.vmstat

4.sar

5.iostat

6.uptime

三命令详解

1. mpstat -P ALL 5 //需要注意的P和ALL一定要大写

17时22分24秒 CPU %user %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %idle intr/s

17时22分29秒 all 0.30 0.00 0.10 0.67 0.02 0.07 0.00 98.83 821.40

17时22分29秒 0 1.00 0.00 0.60 1.00 0.20 0.60 0.00 96.60 560.00

17时22分29秒 1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.20 0.00

17时22分29秒 2 0.60 0.00 0.20 0.20 0.00 0.20 0.00 99.00 250.20

17时22分29秒 3 0.00 0.00 0.00 4.00 0.00 0.00 0.00 96.00 11.20

17时22分29秒 4 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.20 0.00

17时22分29秒 5 0.80 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 99.20 0.00

17时22分29秒 6 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

17时22分29秒 7 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

上面信息我们可以看出，有8个CPU。

%user ：在internal时间段里，即为用户态的CPU时间，及登录用户所消耗的CPU时间比。

%sys ：在internal时间段里，负进程消耗的CPU时间，占所有CPU的百分比

%nice ：优先进程占用时间

%iowait：在internal时间段里，所有未等待磁盘IO操作进程占CPU的百分比

%irq ： 这个还是未知

%soft ： 在internal时间段里，软中断时间（%） softirq/total*100

%idle ： 在internal时间段里，CPU除去等待磁盘IO操作外的因为任何原因而空闲的时间闲置时间 （%）

intr/s： 在internal时间段里，每秒CPU接收的中断的次数

3.vmstat

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

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

1 1 1385712 66752 112164 1429992 3 4 14 50 14 2 10 2 88 1 0

1 0 1385712 64540 112208 1430976 0 0 3 104 2599 6595 15 2 81 3 0

0 0 1385712 62084 112232 1433008 0 0 1 1276 2068 7772 18 1 77 4 0

0 0 1385712 60808 112232 1434036 0 0 1 29 730 3686 9 1 90 1 0

参数详解：

r:当前系统中等待CPU的进程数（所有的CPU），若是改值连续都大于CPU的个数，表明有多数进程在等待CPU进行处理。若是该值大于CPU个数4倍的话，那么表明该服务器缺少CPU，或者CPU的处理速度过慢

in :cpu每秒产生的中断数

cs :每秒产生的上下文切换

us:用户占用的CPU时间百分比，同mpstat 的%user，说明用户进程消耗的CPU时间多，但是如果长期超50%的使用，那么我们就该考虑优化程序算法或者进行加速（比如PHP/PERL）

sy:系统占用的CPU时间百分比，同mpstat 的%sys。内核进程消耗的CPU时间百分比（sy的值高时，说明系统内核消耗的CPU资源多，这并不是良性表现，我们应该检查原因）

id:CPU处于空闲状态时间百分比,如果空闲时间(cpu id)持续为0并且系统时间(cpu sy)是用户时间的两倍(cpu us) 系统则面临着CPU资源的短缺.

wa:IO等待消耗的CPU时间百分比,wa的值高时，说明IO等待比较严重，这可能由于磁盘大量作随机访问造成，也有可能磁盘出现瓶颈（块操作）。

us+sy+id = 100%

常见用法:

vmstat -n 3 //每三秒获取一次数据

vmstat 4 5 //间隔4次输出5次数据

概念详解：

上下文切换：CPU的切换就是将轮到该时间片的进程，将该进程中的数据从内容中刷到CPU的寄存器中，同时将原寄存器中的数据刷到内存中保存。

4.sar

sar [options] [-A] [-o file] t

t 和 n两个参数指定了采样间隔和采样次数　

- o 较日志记录到某个文件中

sar 5 6 //每5秒采用一次，共采样6次。

Linux 2.6.18-53.el5PAE (localhost.localdomain) 03/28/2009

07:40:17 PM CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle

07:40:19 PM all 12.44 0.00 6.97 1.74 0.00 78.86

07:40:21 PM all 26.75 0.00 12.50 16.00 0.00 44.75

07:40:23 PM all 16.96 0.00 7.98 0.00 0.00 75.06

参数详解：

大部分的参数同mpstat top等命令。

%idle ：等同于vmstat 中的id .就是空闲CPU百分比.如果该值高，表明CPU较空闲，但是处理速度还是很慢，则表明CPU在等待内存分配，应该加大服务器的内存。若是该值持续低于10%，表明CPU处理能力较弱，需要增加CPU。

%steal：管理程序维护另一个虚拟处理器时，虚拟CPU的无意识等待时间百分比。

5.iostat 主要是为了查看磁盘IO

Linux 2.6.16.46-0.12-smp (iread-85) 03/29/2010

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

9.47 0.00 1.59 1.27 0.00 86.67

Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn

sda 15.46 114.45 401.22 44378459 155576936

参数详解：

avg-cpu中参数不做过多解释，详细可见其他命令，类似。

rrqm/s: 每秒进行 merge 的读操作数目。即 delta(rmerge)/s

wrqm/s: 每秒进行 merge 的写操作数目。即 delta(wmerge)/s

r/s: 每秒完成的读 I/O 设备次数。即 delta(rio)/s

w/s: 每秒完成的写 I/O 设备次数。即 delta(wio)/s

rsec/s: 每秒读扇区数。即 delta(rsect)/s

wsec/s: 每秒写扇区数。即 delta(wsect)/s

rkB/s: 每秒读K字节数。是 rsect/s 的一半，因为每扇区大小为512字节。(需要计算)

wkB/s: 每秒写K字节数。是 wsect/s 的一半。(需要计算)

avgrq-sz:平均每次设备I/O操作的数据大小 (扇区)。delta(rsect+wsect)/delta(rio+wio)

avgqu-sz:平均I/O队列长度。即 delta(aveq)/s/1000 (因为aveq的单位为毫秒)。

await: 平均每次设备I/O操作的等待时间 (毫秒)。即 delta(ruse+wuse)/delta(rio+wio)

svctm: 平均每次设备I/O操作的服务时间 (毫秒)。即 delta(use)/delta(rio+wio)

%util: 一秒中有百分之多少的时间用于 I/O 操作，或者说一秒中有多少时间 I/O 队列是非空的。即 delta(use)/s/1000 (因为use的单位为毫秒)

如果 %util 接近 100%，说明产生的I/O请求太多，I/O系统已经满负荷，该磁盘

可能存在瓶颈。

idle小于70% IO压力就较大了,一般读取速度有较多的wait.

同时可以结合vmstat 查看查看b参数(等待资源的进程数)和wa参数(IO等待所占用的CPU时间的百分比,高过30%时IO压力高)

2. top //直接敲TOP即可。

//系统当前时间、启动时间、当前登录数、平均负载 1、5、15分钟负载值

top - 19:43:46 up 4 days, 10:46, 7 users, load average: 0.25, 0.37, 0.38

//进程总数、运行进程数、休眠进程数、终止进程数、僵死进程数

Tasks: 222 total, 1 running, 221 sleeping, 0 stopped, 0 zombie

//用户占用、系统占用、优先线程占用、闲置线程占用、

Cpu(s): 0.3%us, 0.1%sy, 0.0%ni, 98.5%id, 1.0%wa, 0.0%hi, 0.1%si, 0.0%st

//内存状态（总内存、已用内存、闲置内存、缓存使用内容）

Mem: 8183648k total, 8124052k used, 59596k free, 115072k buffers

//交换内存（总交换内存、已用内存、闲置内存、高速缓存容量）

Swap: 2104472k total, 1369376k used, 735096k free, 1462236k cached

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND

1 root 16 0 784 72 40 S 0 0.0 0:06.28 init

2 root RT 0 0 0 0 S 0 0.0 0:00.08 migration/0

3 root 34 19 0 0 0 S 0 0.0 0:00.01 ksoftirqd/0

4 root RT 0 0 0 0 S 0 0.0 0:00.29 migration/1

5 root 34 19 0 0 0 S 0 0.0 0:00.00 ksoftirqd/1

6 root RT 0 0 0 0 S 0 0.0 0:00.21 migration/2

7 root 34 19 0 0 0 S 0 0.0 0:00.05 ksoftirqd/2

8 root RT 0 0 0 0 S 0 0.0 0:00.08 migration/3

9 root 34 19 0 0 0 S 0 0.0 0:00.01 ksoftirqd/3

10 root 10 -5 0 0 0 S 0 0.0 0:00.02 events/0

11 root 10 -5 0 0 0 S 0 0.0 0:00.00 events/1

参数详解：top命令式将系统最敏感的参数信息列出来。

PR ：系统进程的分配的处理时间，若是16，则表示分配了16*10毫秒的时间长度来处理该线程。数值越大，代表处理时间越长。

NI ：该进程的优先级

RES ：该进程占用的物理内存的总数量，单位是KB。

SHR(SHARE) ：该进程使用共享内存的数量。单位是KB

S(STAT) ：该线程的状态

S:代表休眠状态；

D:代表不可中断的休眠状态；

R:代表运行状态；

Z:代表僵死状态；

T:代表停止或跟踪状态。

%CPU ：该进程自最近一次刷新以来所占用的CPU时间和总时间的百分比

%MEM ：该进程占用的物理内存占总内存的百分比。

TIME+：该线程启动以来，占CPU的时间

常见用法:

top -d 3 //每三秒刷新一次数据 默认是每5秒刷新一次数据

Ctrl+L //擦除并且重写屏幕。

概念详解：

load average:

可以理解为每秒钟CPU等待运行的进程个数.

在Linux系统中，sar -q、uptime、w、top等命令都会有系统平均负载load average的输出，那么什么是系统平均负载呢？

系统平均负载被定义为在特定时间间隔内运行队列中的平均任务数。如果一个进程满足以下条件则其就会位于运行队列中：

- 它没有在等待I/O操作的结果

- 它没有主动进入等待状态(也就是没有调用'wait')

- 没有被停止(例如：等待终止)

# iostat -x 1

avg-cpu: %user %nice %sys %idle

16.24 0.00 4.31 79.44

Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util

/dev/cciss/c0d0

0.00 44.90 1.02 27.55 8.16 579.59 4.08 289.80 20.57 22.35 78.21 5.00 14.29

/dev/cciss/c0d0p1

0.00 44.90 1.02 27.55 8.16 579.59 4.08 289.80 20.57 22.35 78.21 5.00 14.29

/dev/cciss/c0d0p2

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

上面的 iostat 输出表明秒有 28.57 次设备 I/O 操作: 总IO(io)/s = r/s(读) +w/s(写) = 1.02+27.55 = 28.57 (次/秒) 其中写操作占了主体 (w:r = 27:1)。

平均每次设备 I/O 操作只需要 5ms 就可以完成，但每个 I/O 请求却需要等上 78ms，为什么? 因为发出的 I/O 请求太多 (每秒钟约 29 个)，假设这些请求是同时发出的，那么平均等待时间可以这样计算:

平均等待时间 = 单个 I/O 服务时间 * ( 1 + 2 + ... + 请求总数-1) / 请求总数

应用到上面的例子: 平均等待时间 = 5ms * (1+2+...+28)/29 = 70ms，和 iostat 给出的78ms 的平均等待时间很接近。这反过来表明 I/O 是同时发起的。

每秒发出的 I/O 请求很多 (约 29 个)，平均队列却不长 (只有 2 个 左右)，这表明这 29 个请求的到来并不均匀，大部分时间 I/O 是空闲的。

一秒中有 14.29% 的时间 I/O 队列中是有请求的，也就是说，85.71% 的时间里 I/O 系统无事可做，所有 29 个 I/O 请求都在142毫秒之内处理掉了。

delta(ruse+wuse)/delta(io) = await = 78.21 => delta(ruse+wuse)/s =78.21 * delta(io)/s = 78.21*28.57 = 2232.8，表明每秒内的I/O请求总共需要等待2232.8ms。所以平均队列长度应为 2232.8ms/1000ms = 2.23，而 iostat 给出的平均队列长度 (avgqu-sz) 却为 22.35，为什么?! 因为 iostat 中有 bug，avgqu-sz 值应为 2.23，而不是 22.35。