Linux性能监控top及vmstat命令

监控的工具---top

第一行:

  1. 10:01:23 当前系统时间
  2. 126 days, 14:29 系统已经运行了126天14小时29分钟(在这期间没有重启过)
  3. 2 users 当前有2个用户登录系统
  4. load average: 1.15, 1.42, 1.44  

  Load这个东西怎么理解呢,就像一条马路,有N个车道,如果N个进程进入车道,那么正好一人一个,再多一辆车就占不到车道,要等有一个车空出车道。 在CPU中可以理解为CPU可以并行处理的任务数,那么就是“CPU个数 * 核数”,如果CPU Load = CPU个数 * 核数 那么就是说CPU正好满负载,再多一点,可能就要出问题了,有任务不能被及时分配处理器,那么保证性能的话,最好是小于CPU个数 * 核数 *0.7。 

  Load Average是 CPU的 Load,它所包含的信息不是 CPU的使用率状况,而是在一段时间内 CPU正在处理以及等待 CPU处理的进程数之和的统计信息,也就是 CPU使用队列的长度的统计信息

            Load Average < CPU个数 * 核数 *0.7

  使用 vmstat 看到的数据中也有这个数据,vmstat 查看r(Load Average)

第二行:

  Tasks 任务(进程),系统现在共有183个进程,其中处于运行中的有1个,182个在休眠(sleep),stoped状态的有0个,zombie状态(僵尸)的有0个。

第三行:CPU状态

  1. 6.7% us 用户空间占用CPU的百分比。
  2. 0.4% sy 内核空间占用CPU的百分比。
  3. 0.0% ni 改变过优先级的进程占用CPU的百分比
  4. 92.9% id 空闲CPU百分比
  5. 0.0% wa IO等待占用CPU的百分比
  6. 0.0% hi 硬中断(Hardware IRQ)占用CPU的百分比
  7. 0.0% si 软中断(Software Interrupts)占用CPU的百分比

第四行:内存状态

  1. 8306544k total 物理内存总量(8GB)
  2. 7775876k used 使用中的内存总量(7.7GB)
  3. 530668k free 空闲内存总量(530M)
  4. 79236k buffers 缓存的内存量 (79M)

第五行:swap交换分区

  1. Ø2031608k total 交换区总量(2GB)
  2. Ø2556k used 使用的交换区总量(2.5M)
  3. Ø2029052k free 空闲交换区总量(2GB)
  4. Ø4231276k cached 缓冲的交换区总量(4GB)

  第四行中使用中的内存总量(used)指的是现在系统内核控制的内存数,空闲内存总量(free)是内核还未纳入其管控范围的数量。纳入内核管理的内存不见得都在使用中,还包括过去使用过的现在可以被重复利用的内存,内核并不把这些可被重新使用的内存交还到free中去,因此在linux上free内存会越来越少。

  可用内存的近似计算公式=第四行的free + 第四行的buffers + 第五行的cached

  第五行swap交换分区的used,如果这个数值在不断的变化,说明内核在不断进行内存和swap的数据交换,这是真正的内存不够用了。

第七行以下:各进程(任务)的状态监控

  1. PID 进程id
  2. USER 进程所有者
  3. PR 进程优先级
  4. NI nice值。负值表示高优先级,正值表示低优先级
  5. VIRT 进程使用的虚拟内存总量,单位kb。VIRT=SWAP+RES
  6. RES 进程使用的、未被换出的物理内存大小,单位kb。RES=CODE+DATA
  7. SHR 共享内存大小,单位kb
  8. S 进程状态。D=不可中断的睡眠状态 R=运行 S=睡眠 T=跟踪/停止 Z=僵尸进程
  9. %CPU 上次更新到现在的CPU时间占用百分比
  10. %MEM 进程使用的物理内存百分比
  11. TIME+ 进程使用的CPU时间总计,单位1/100秒
  12. COMMAND 进程名称(命令名/命令行)

  按键盘数字1,可监控每个逻辑CPU的状况

监控的工具---vmstat

vmstat--CPU相关参数介绍:

  1. r,可运行队列的线程数,这些线程都是可运行状态,只不过 CPU 暂时不可用;
  2. b,被 blocked 的进程数,正在等待 IO 请求;
  3. in,被处理过的中断数
  4. cs,系统上正在做上下文切换的数目
  5. us,用户占用 CPU 的百分比
  6. sys,内核和中断占用 CPU 的百分比
  7. wa,所有可运行的线程被 blocked 以后都在等待 IO,这时候 CPU 空闲的百分比
  8. id,CPU 完全空闲的百分比

vmstat--内存参数说明:

  1. swpd,已使用的 SWAP 空间大小,KB 为单位;
  2. free,可用的物理内存大小,KB 为单位;
  3. buff,物理内存用来缓存读写操作的 buffer 大小,KB 为单位;
  4. cache,物理内存用来缓存进程地址空间的 cache 大小,KB 为单位;
  5. si,数据从 SWAP 读取到 RAM(swap in)的大小,KB 为单位;
  6. so,数据从 RAM 写到 SWAP(swap out)的大小,KB 为单位;
  7. bi,磁盘块从文件系统或 SWAP 读取到 RAM(blocks in)的大小,block 为单位;
  8. bo,磁盘块从 RAM 写到文件系统或 SWAP(blocks out)的大小,block 为单位;

  不同的系统用途也不同,要找到性能瓶颈需要知道系统跑的是什么应用、有些什么特点,比如 webserver 对系统的要求肯定和 file server 不一样,所以分清不同系统的应用类型很重要,通常应用可以分为两种类型:

①IO 相关,IO 相关的应用通常用来处理大量数据,需要大量内存和存储,频繁 IO 操作读写数据,而对CPU 的要求则较少,大部分时候 CPU 都在等待硬盘,比如,数据库服务器、文件服务器等。
②CPU 相关,CPU 相关的应用需要使用大量 CPU,比如高并发的 web/mail 服务器、图像/视频处理、科学计算等都可被视作 CPU 相关的应用。

看看实际中的例子,第1个是文件服务器拷贝一个大文件时表现出来的特征:

第2个是 CPU 做大量计算时表现出来的特征:

第一个示例:id 在50%左右,说明cpu比较空闲;bi,bo的值较大说明瓶颈在IO上

第二个示例:r为4(= CPU个数 * 核数),id 为0,说明cpu处于繁忙状态;bi,bo的值较小

 

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