Linux系统管理工具-vmstat、top、sar、nload、w命令

摘要: Linux运维管理就如同生病后寻医问药！

第十章 Linux日常运维管理

10.1 查看系统负载

w命令

w命令用于显示已经登陆系统的用户列表，并显示用户正在执行的指令。执行这个命令可得知目前登入系统的用户有那些人，以及他们正在执行的程序。单独执行w命令会显示所有的用户，您也可指定用户名称，仅显示某位用户的相关信息。

查看系统负载(w)

[root@adai003 ~]# w
11:17:30 up 13 min,  2 users,  load average: 0.00, 0.04, 0.05
USER     TTY      FROM             LOGIN@   IDLE   JCPU   PCPU WHAT
root     tty1                      11:04   13:06   0.05s  0.05s -bash
root     pts/0    192.168.8.1      11:05    2.00s  0.02s  0.00s w

解析： 第一行从左边开始显示的信息依次是：时间，系统运行时间，登录用户数，平均负载（1min平均负载、5min平均负载、15min平均负载）。

load average：平均负载，即单位时间内CPU活动进程数，这个值越大说明服务器压力越大，一般该值不超过cpu数量就可以。

查看服务器CPU数量(/proc/cpuinfo)

[root@adai003 ~]# cat /proc/cpuinfo
processor	: 0
vendor_id	: GenuineIntel
cpu family	: 6
model		: 58
model name	: Intel(R) Core(TM) i5-3210M CPU @ 2.50GHz
stepping	: 9
microcode	: 0x12
cpu MHz		: 2493.938
cache size	: 3072 KB
physical id	: 0
siblings	: 1
core id		: 0
cpu cores	: 1
apicid		: 0
initial apicid	: 0
fpu		: yes
fpu_exception	: yes
cpuid level	: 13
wp		: yes
flags		: fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts mmx fxsr sse sse2 ss syscall nx rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts nopl xtopology tsc_reliable nonstop_tsc aperfmperf eagerfpu pni pclmulqdq ssse3 cx16 pcid sse4_1 sse4_2 x2apic popcnt aes xsave avx f16c rdrand hypervisor lahf_lm ida arat epb pln pts dtherm fsgsbase smep xsaveopt
bogomips	: 4988.79
clflush size	: 64
cache_alignment	: 64
address sizes	: 40 bits physical, 48 bits virtual
power management:

说明： 在此，professor即为系统CPU数量。

uptime命令

uptime命令能够打印系统总共运行了多长时间和系统的平均负载。uptime命令可以显示的信息显示依次为：现在时间、系统已经运行了多长时间、目前有多少登陆用户、系统在过去的1分钟、5分钟和15分钟内的平均负载。

[root@adai003 ~]# uptime
17:22:58 up  6:18,  2 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05

注： uptime得到的信息和w第一行结果是一样的。

tty解析

TTY设备包括虚拟控制台，串口以及伪终端设备。

在Linux系统的设备特殊文件目录/dev/下，终端特殊设备文件一般有以下几种：

串行端口

串行端口终端（Serial Port Terminal）是使用计算机串行端口连接的终端设备。计算机把每个串行端口都看作是一个字符设备。这些串行端口所对应的设备名称是： /dev/tts/0（或/dev/ttyS0),/dev/tts/1（或/dev/ttyS1）等，设备号分别是（4,0），（4,1）等，分别对应于DOS系统下的COM1、COM2等。

伪终端

伪终端(Pseudo Terminal）是成对的逻辑终端设备（即master和slave设备，对master的操作会反映到slave上）。

控制终端

如果当前进程有控制终端(Controlling Terminal）的话，那么/dev/tty就是当前进程的控制终端的设备特殊文件。可以使用命令”ps –ax”来查看进程与哪个控制终端相连。对于你登录的shell，/dev/tty就是你使用的终端，设备号是（5,0）。使用命令”tty”可以查看它具体对应哪个实际终端设备。/dev/tty有些类似于到实际所使用终端设备的一个联接。

控制台

在Linux 系统中，计算机显示器通常被称为控制台终端(Console）。它仿真了类型为Linux的一种终端(TERM=Linux），并且有一些设备特殊文件与之相关联：tty0、tty1、tty2 等。当你在控制台上登录时，使用的是tty1。使用Alt+[F1—F6]组合键时，我们就可以切换到tty2、tty3等上面去。tty1–tty6等称为虚拟终端，而tty0则是当前所使用虚拟终端的一个别名，系统所产生的信息会发送到该终端上（这时也叫控制台终端）。因此不管当前正在使用哪个虚拟终端，系统信息都会发送到控制台终端上。/dev/console即控制台，是与操作系统交互的设备，系统将一些信息直接输出到控制台上。只有在单用户模式下，才允许用户登录控制台。

虚拟终端

在Xwindow模式下的伪终端.如在Kubuntu下用konsole，就是用的虚拟终端，用tty命令可看到/dev/pts/name，　name为当前用户名。

10.2 vmstat命令

vmstat命令的含义为显示虚拟内存状态（“Viryual Memor Statics”），它可以报告关于进程、内存、I/O等系统整体运行状态。

vmwstat用法

语法：

vmstat

意思是静态显示内存状态一次。

[root@adai003 ~]# vmstat
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
0  0      0 755756    876 138904    0    0     3     0   26   40  0  0 100  0  0

vmstat
在此n代表数字

意思是以n秒每次的频率动态显示内存状态(按Ctrl+c结束命令)。

[root@adai003 ~]# vmstat 1
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
2  0      0 755756    876 138936    0    0     3     0   26   40  0  0 100  0  0
0  0      0 755740    876 138936    0    0     0     0   29   41  0  0 100  0  0
0  0      0 755740    876 138936    0    0     0     0   25   30  0  0 100  0  0
0  0      0 755740    876 138936    0    0     0     0   30   39  0  1 99  0  0
0  0      0 755740    876 138936    0    0     0     0   24   34  0  0 100  0  0
^C

vmstat
[m]

意思是每n秒显示一次，显示m次后命令结束！

[root@adai003 ~]# 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 st
2  0      0 755756    876 138936    0    0     3     0   26   40  0  0 100  0  0
0  0      0 755616    876 138936    0    0     0     0   31   42  0  0 100  0  0
0  0      0 755616    876 138936    0    0     0     0   34   45  0  0 100  0  0
[root@adai003 ~]#

说明：

proc 显示进程相关信息

r：=run，表示运行中或等待cpu运行的进程数，如果该数长期大于服务器CPU个数，则说明CPU不够用了。

b：表示等待资源的进程数，如，等待I/O，内存等，这列的值如果长时间大于1，则需要关注一下。

memory 内存相关信息

swpd：表示切换到交换分区的内存量（当该数据不断变化时说明内存不足）

free：表示当前空闲的内存量

buff：缓冲大小

cache：缓存大小

swap 内存交换情况

si：=storage in，表示交换区写入到内存的数据量

so：=storage out，表示由内存写入到交换区的数据量

io 磁盘使用情况

bi：=block in，表示从块设备读取数据（写入内存）的量（即：读磁盘）

bo：=block out，表示（从内存读取）写入到块设备的数据（即：写磁盘）

注： 此处数据会直接关系到proc出的b的值。

system 显示采集间隔内发生的中断次数

in：表示在某一时间间隔中观测到的每秒设备中断数

cs：表示每秒产生的上下文切换次数

CPU 显示CPU的使用状态（us+sy+id=100%）

us：表示用户资源所花费CPU的百分比（当该值长时间>50时说明CPU数量不足）

sy：表示系统资源所花费CPU的百分比

id：表示CPU处于空闲状态的百分比

wa：=wait，表示等待使用CPU的百分比（该数值大说明CPU不足）

st：表示被偷走的CPU所占百分比（该值一般为0，不用关注）

10.3 top命令

top命令可以实时动态地(每3秒变一次)查看系统的整体运行情况，是一个综合了多方信息监测系统性能和运行信息的实用工具。通过top命令所提供的互动式界面，用热键可以管理。其特点是把占用系统资源（CPU，内存，磁盘IO等）最高的进程放在最前面,以确认是哪个进程占用内存。

top用法

语法： top [options]

Options：

-b：批量处理模式

-c：显示详细进程信息

-bn1：静态显示所有进程（该法多用于shell脚本）

[root@adai003 ~]# top
top - 23:28:08 up 12:24,  2 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
Tasks:  84 total,   1 running,  83 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.0 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.7 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem :  1008392 total,   754160 free,   113712 used,   140520 buff/cache
KiB Swap:  2097148 total,  2097148 free,        0 used.   740452 avail Mem

PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
490 root      20   0  302840   6340   4780 S  0.3  0.6   1:42.80 vmtoolsd
1 root      20   0  125048   3560   2400 S  0.0  0.4   0:02.13 systemd
2 root      20   0       0      0      0 S  0.0  0.0   0:00.01 kthreadd
3 root      20   0       0      0      0 S  0.0  0.0   0:00.21 ksoftirqd/0
6 root      20   0       0      0      0 S  0.0  0.0   0:01.39 kworker/u128:0
……

注： 在top状态下（按q退出），按shift+m可以按内存使用大小进行排序（默认以CPU使用占比排序），按shift+p恢复按CPU使用占比排序，，按数字1可以显示每个CPU的状态。

说明：

第一行是负载信息

第二行是进程信息

第三行是CPU使用信息

第四行是内存使用信息

第五行是交换区使用信息

最下面是进程详细信息：

PID：表示进程在系统中的id号，可配合kill命令结束某进程

RES：表示进程所用物理内存大小（单位：KB）

%MEM：表示内存使用百分比（单位：KB）

10.4 sar命令

sar命令是Linux下系统运行状态统计工具，它将指定的操作系统状态(如，平均负载，网卡流量，磁盘状态，内存使用等)计数器显示到标准输出设备。它不同于其他系统状态监控工具的地方在于，它可以打印历史信息，可以显示从零点开始到当前时刻的系统状态信息。

sar用法

使用‘yum install -y sysstat’安装该命令！初次使用sar命令（不加选项、参数）会报错，原因是sar命令还没有生成相应的数据库文件。其数据库保存在‘/var/log/sa/’目录下，该目录下存放两种文件，分别以‘sa日期’&‘sar日期’的格式命名（区别是sar文件在第二天生成，可以使用cat命令查看；sa文件实时<每个整‘10’分钟更新一次>生成，是二进制文件，无法查看），最多保留一个月。

语法： sar [options] [参数]

Options：

-f：从指定文件提取报告

sar -n DEV m n 查看网卡流量（在此m、n的用法同vmstat命令！）

[root@adai003 ~]# sar -n DEV 1 2
Linux 3.10.0-514.el7.x86_64 (adai003) 	2017年07月11日 	_x86_64_	(1 CPU)

00时13分32秒     IFACE   rxpck/s   txpck/s    rxkB/s    txkB/s   rxcmp/s   txcmp/s  rxmcst/s
00时13分33秒        lo      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
00时13分33秒     ens33      1.02      1.02      0.06      0.19      0.00      0.00      0.00

00时13分33秒     IFACE   rxpck/s   txpck/s    rxkB/s    txkB/s   rxcmp/s   txcmp/s  rxmcst/s
00时13分34秒        lo      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
00时13分34秒     ens33      1.98      1.98      0.12      0.45      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      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
平均时间:     ens33      1.51      1.51      0.09      0.32      0.00      0.00      0.00

说明：

rxpck/s：表示接收数据（包）的个数

txpck/s：表示发送数据（包）的个数

rxKB/s：表示接收的数据量

txKB/s：表示发送的数据量

注： 当rxpck/s的值大于4000或者rxKB/s的值大于5000时则可能是在被攻击（需配合抓包工具进一步确认）！

sar -q 查看系统负载（配合-f选项使用，查看历史负载）

[root@adai003 ~]# sar -q -f
Linux 3.10.0-514.el7.x86_64 (adai003) 	2017年07月11日 	_x86_64_	(1 CPU)

00时10分01秒   runq-sz  plist-sz   ldavg-1   ldavg-5  ldavg-15   blocked
00时20分01秒         1       101      0.00      0.01      0.05         0
00时30分01秒         2       102      0.00      0.01      0.05         0
平均时间:         2       102      0.00      0.01      0.05         0

sar -b 查看磁盘信息

[root@adai003 ~]# sar -b 1 3
Linux 3.10.0-514.el7.x86_64 (adai003) 	2017年07月11日 	_x86_64_	(1 CPU)

00时36分28秒       tps      rtps      wtps   bread/s   bwrtn/s
00时36分29秒      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
00时36分30秒      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
00时36分31秒      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
平均时间:      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00

10.5 nload命令

使用前需要先安装该命令：

[root@adai003 ~]# yum install -y nload

注： 在安装此包前需要先安装yum扩展源：epel-release。

用法

[root@adai003 ~]# nload

注： 在该界面显示系统网络动态信息，可使用方向键在不同网卡之间进行切换，按q键退出，根据实时网速和总网速的比较可以评估网络状态！