Linux性能监测工具Nmon介绍及其使用

1 NMON介绍

Nmon由IBM开发并已开源(Nmon
for linux版本已经在2009年7月27日开放源码)，是收集AIX或Linux主机的性能数据并分析的工具，使用简单易用。主要有两个，一个是nmon采集数据的工具，一般名称为nmon_**，例如 nmon_aix5.3，另一个是分析结果的工具，它是一个excel的文件，一般名称为nmon
analyser v***.xls，例如nmon analyser v33g.xls。

Nmon在一个屏幕上显示所有重要的性能优化信息，并动态地对其进行更新。还可以将相同的数据捕获到一个文本文件，便于以后对报告进行分析和绘制图形。

nmon_analyser 工具以 NMON 性能工具生成的文件作为输入，然后将它们转换为 Microsoft Excel 电子表格，并自动地生成相应的图形。

Nmon运行不会占用过多的系统资源，通常情况下CPU利用率不会超过2%。

针对不同的操作系统版本，Nmon有相应版本的程序，需要注意的是该文件需要执行授权操作方可正常运行。Nmon最方便之处就是能迅速抽取不同维度的性能概览数据。

Nmon是Linux的性能检测工具。该工具能给管理员提供大量重要的检测信息。能够通过该工具显示CPU、内存、网络、磁盘、文件系统、NFS、进程、资源和功率信息。Nmon 工具可以为 AIX和 Linux 性能专家提供监视和分析性能数据的功能，其中包括：

CPU 使用率

内存使用情况

内核统计信息和运行队列信息

磁盘 I/O 速度、传输和读/写比率

文件系统中的可用空间

磁盘适配器

网络 I/O 速度、传输和读/写比率

页面空间和页面速度

CPU 和 AIX 规范

消耗资源最多的进程

IBM HTTP Web 缓存

用户自定义的磁盘组

计算机详细信息和资源

异步 I/O，仅适用于 AIX

工作负载管理器 (WLM)，仅适用于 AIX

IBM TotalStorage? Enterprise Storage Server? (ESS) 磁盘，仅适用于 AIX

网络文件系统 (NFS)

动态 LPAR (DLPAR) 更改，仅适用于面向 AIX 或 Linux 的 pSeries
p5 和 OpenPower

2 Nmon 安装与使用

2.1 安装

该工具是一个独立的二进制文件（不同的 AIX 或 Linux 版本中该文件也有所不同）。安装过程非常简单：

1. 将 nmon_x86_64_sles11文件复制到计算机。

2. 修改nmon_x86_sles11的文件权限，chmod 777 nmon_x86_64_sles11

3. 要启动 nmon 工具，输入 ./ nmon_x86_sles10。

2.2 运行

Nmon可以交互式运行

1. 启动该工具 ./ nmon_x86_sles10

2. 使用单键命令来查看您所需要的数据。例如，要获取 CPU、内存和磁盘统计信息，启动 Nmon 并输入： c m d

3. 获取相关的帮助信息，按 h 键。

使用下面这些键来切换显示状态：

c = CPU 显示CPU相关性能信息数据

l = CPU Long-term 显示最近一段时间的CPU相关性能信息数据

- = Faster screen updates 加快屏幕更新速度

m = Memory 显示内存相关性能信息数据

j = Filesystems 显示日志文件系统相关性能信息数据

+ = Slower screen updates 减慢屏幕更新速度

d = Disks 显示磁盘I/O相关性能信息数据

n = Network 显示网络I/O相关性能信息数据

V = Virtual Memory 显示虚拟内存相关性能信息数据

r = Resource 显示系统资源相关性能信息数据

N = NFS 显示NFS文件系统相关性能信息数据

v = Verbose hints 简单报告CPU、使用最频繁的磁盘的使用率(性能压力)是否过高，给出的结果为OK/Warnings/Danger。对于CPU来说，使用率(busy程度)低于80%即为OK，高于80%即为Warnings，高于90%即为Danger；对于磁盘来说，使用率(busy程度)低于40%即为OK，高于40%即为Warnings，高于60%即为Danger；

k = kernel 显示操作系统内核运行状态相关性能信息数据

t = Top-processes 显示占用系统资源最多的进程的状态信息

. = only busy disks/procs 仅显示处于busy状态的磁盘IO/进程的性能信息数据

h = more options 打印帮助信息

q = Quit 退出Nmon

2.3 捕获数据到文件

捕获数据到文件，只要运行带 -f 标志的 Nmon 命令。执行nmon –f ***后，nmon 将转为后台运行。要查看该进程是否仍在运行，可以输入： ps
-ef | grep nmon。

示例：

每1秒捕获数据快照，捕获20次

nmon –f -s 1 -c 20

每30秒捕获数据快照，捕获120次，包含进程信息

nmon –ft -s 30 -c 120

命令将在当前目录中创建输出文件，其名称为： <hostname>_date_time.nmon。该文件采用逗号分隔值 (CSV) 的格式，并且可以将其直接导入到电子表格中，可进行分析和绘制图形。

4 NMON使用方法

实际工作中，Nmon有三种常用的使用模式，分别是实时监控、后台监控和定期监控模式。下面分别加以介绍。
1、实时监控：在完成配置后，只需要“#./nmon”命令即可运行程序，通过一些快捷键调取关心的系统资源指标进行显示，如按键“C”可以查看CPU相关信息；按键“D”可以查看磁盘信息；按键“T”可以查看系统的进程信息；“M”对应内存、“N”对应网络等等，完整的快捷键对应内容可以通过帮助（按键“H”）查看，可以显示Linux系统CPU、内存、进程信息，包括了CPU的用户、系统、等待和空闲状态值，可用内存、缓存大小以及进程的CPU消耗等详细指标。该种方式显示信息实时性强，能够及时掌握系统承受压力下的运行情况，每颗CPU利用率是多少、内存使用多少、网络流量多少、磁盘读写……这些数据实时刷新，一目了然。但是如果我们希望将一段时间的资源情况记录下来，以备后续的分析工作，则需要以另一种方式使用Nmon。
2、后台监控：为了配合性能测试，我们往往需要将一个时间段内系统资源消耗情况记录下来，这时可以使用命令：./nmon -f -s 10 -c 360。说明：
-f ：按标准格式输出文件名称：<hostname>_YYYYMMDD_HHMM.nmon
-s ：每隔n秒抽样一次，这里为10秒
-c ：取出多少个抽样数量，这里为360，即监控=10*360/3600=1小时
该命令启动后，会在Nmon所在目录下生成监控文件，并持续写入资源数据，直至360个监控点收集完成——即监控1小时，这些操作均自动完成，无需手工干预，测试人员可以继续完成其他操作。如果想停止该监控，需要通过“#ps –ef|grep nmon”查询进程号，然后杀掉该进程以停止监控。
3、定期监控：除配合性能测试的短期监控，我们也可以实现对系统的定期监控，作为运营维护阶段的参考。定期监控可通过“#crontab -e”命令实现，在最后一行添加“0 8 * * 1,2,3,4,5 /nmon -f -s 30 -c 1200”，表示：周一到周五，从早上08点开始，监控10个小时（到18:00整为止）。

5 NMON监控结果分析

通过后台监控和定期监控，我们可以得到扩展名为nmon的监控文件，这些文件记录着系统资源的数据，需要配合分析工具进行解读。nmon analyser.xls可以将.nmon文件转化为Excel文件，并生成统计图，直观显示系统资源情况。



nmon_analyser_v33g.xls
在测试过程中，我们往往需要更加详细的信息以分析系统性能情况，如果认为磁盘IO偏高，我们需要进一步获取磁盘的详细信息加以分析，在Nmon结果中打开“DISK_SUMM”标签页结合系统实际设置，可以进一步确定造成问题的原因，如系统日志级别过低等等。NMON能够提供CPU、内存、硬盘、网络等各方面的信息，对于我们的分析工作能够提供很好的数据支持。
另外，我们可以通过一些输出参数的调整以得到偏重不同角度、或不同形式的统计结果，其中比较常用的“Intervals”参数，该参数定义了原始.nmon文件的取值范围，即统计内容取自原始数据的哪部分。因为原始数据是多个采样点的集合，通过设置“Intervals”的开始、结束值。

6 Nmon工具实时监控模式运行截屏

Nmon性能监测工具启动时的截屏如下图所示，其中给出了各个按键触发的相应性能统计数据的监控信息。



按键h触发Nmon给出帮助信息（如下图所示），再次按键h，则关闭帮助信息；



按键r触发Nmon给出Linux操作系统及处理器的相关信息（如下图所示），再次按键r，则关闭该信息；



按键c触发Nmon给出系统某一采样时间内的CPU使用率的相关信息（如下图所示），再次按键c，则关闭该信息；其中U代表用户时间，S代表系统时间，W代表等待I/O完成的时间。空白表示系统Idle的时间。



按键l触发Nmon给出系统过去70个采样点的时间内的CPU使用率的相关信息（如下图所示），再次按键l，则关闭该信息；其中U代表用户时间，S代表系统时间，W代表等待I/O完成的时间。空白表示系统Idle的时间。其中白色的竖直线条是代表移动的采样时间点，一直向右移动，到达最右端后又从最左端开始向右段移动，其中竖直线条中的“+”表示了当前图像中的数据的平均值(也就是过去70个采样点的时间内的CPU平均使用率)



按键m触发Nmon给出系统的内存使用情况的详细信息（如下图所示），再次按键m，则关闭该信息；



按键d触发Nmon给出系统的磁盘及磁盘分区的使用率、读写吞吐量等性能信息（如下图所示），再次按键d，则关闭该信息；R表示磁盘执行读操作，W表示磁盘执行写操作，空白表示磁盘Idle状态。



按键D触发Nmon给出系统的磁盘及磁盘分区的使用率、读写吞吐量、TPS等性能数据的详细信息（如下图所示），再次按键D，则关闭该信息；



按键j触发Nmon给出系统中当前已挂载的日志文件系统及其使用状态的信息（如下图所示，图中根文件系统所在分区已使用70%），再次按键j，则关闭该信息；



按键n触发Nmon给出系统各个网卡的网络I/O的详细信息（如下图所示，图中的系统主要使用eth1网卡），再次按键n，则关闭该信息；



如果超过一定的时间(约5秒钟)没有出现网络错误，将会自动关闭网络错误计数的统计信息，只留下网络I/O的相关信息(如下图所示)。



按键k触发Nmon给出系统内核状态的详细信息（如下图所示），包括运行队列个数、上下文切换次数、Fork子进程次数、中断发生次数、平均负载、平均CPU使用率、系统运行时间、系统Idle时间等等。再次按键k，则关闭该信息；



按键o触发Nmon给出系统各个磁盘分区的使用情况(繁忙程度)的详细信息（如下图所示），图中包含10个磁盘(或分区)，按照Key：提示的信息可以看出磁盘0和磁盘2的业务处理的使用在90%以上，其他7个磁盘的则是0%。再次按键o，则关闭该信息；



按键t触发Nmon给出系统的进程的相关信息，默认为模式3，按照CPU使用率的顺序对进程排序（如下图所示）。再次按键t，则关闭该信息；



按键t然后再按1触发Nmon给出系统的进程的相关信息以模式1的方式显示，按照进程优先级顺序对进程排序（如下图所示），同时给出进程的运行状态信息。再次按键t，则关闭该信息；



按键t然后再按4触发Nmon给出系统的进程的相关信息以模式4的方式显示，按照进程占用内存大小的顺序对进程排序（如下图所示）。再次按键t，则关闭该信息；



按键t然后再按5触发Nmon给出系统的进程的相关信息以模式5的方式显示，按照进程产生IO的大小的顺序对进程排序（如下图所示），同时给出进程的运行状态信息。再次按键t，则关闭该信息；