• linux性能问题(CPU,内存,磁盘I/O,网络)


    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)【注意】

    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

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