linux vmstat命令实战详解-ag真人游戏

1.说明

vmstat命令是最常见的linux/unix监控工具，属于sysstat包。可以展现给定时间间隔的服务器的状态值,包括服务器的cpu使用率，内存使用，虚拟内存交换情况,io读写情况。这个命令是我查看linux/unix最喜爱的命令，一个是linux/unix都支持，二是相比top，我可以看到整个机器的cpu,内存,io的使用情况，而不是单单看到各个进程的cpu使用率和内存使用率(使用场景不一样)。

2.安装

yum install -y sysstat

一般vmstat工具的使用是通过两个数字参数来完成的，第一个参数是采样的时间间隔数，单位是秒，第二个参数是采样的次数，如:

root@local:~# vmstat 2 1
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa
 1  0      0 3498472 315836 3819540    0    0     0     1    2    0  0  0 100  0

2表示每个两秒采集一次服务器状态，1表示只采集一次。

实际上，在应用过程中，我们会在一段时间内一直监控，不想监控直接结束vmstat就行了,例如:

root@local:~# vmstat 2  
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa
 1  0      0 3499840 315836 3819660    0    0     0     1    2    0  0  0 100  0
 0  0      0 3499584 315836 3819660    0    0     0     0   88  158  0  0 100  0
 0  0      0 3499708 315836 3819660    0    0     0     2   86  162  0  0 100  0
 0  0      0 3499708 315836 3819660    0    0     0    10   81  151  0  0 100  0
 1  0      0 3499732 315836 3819660    0    0     0     2   83  154  0  0 100  0

这表示vmstat每2秒采集数据，一直采集，直到我结束程序，这里采集了5次数据我就结束了程序。

3.字段含义说明：

4、常见问题处理

4.1 常见问题及解决方法

如果r经常大于4，且id经常少于40，表示cpu的负荷很重。

如果pi，po长期不等于0，表示内存不足。

如果disk经常不等于0，且在b中的队列大于3，表示io性能不好。

1.)如果在processes中运行的序列(process r)是连续的大于在系统中的cpu的个数表示系统现在运行比较慢,有多数的进程等待cpu。

2.)如果r的输出数大于系统中可用cpu个数的4倍的话,则系统面临着cpu短缺的问题,或者是cpu的速率过低,系统中有多数的进程在等待cpu,造成系统中进程运行过慢。

3.)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。

当发生以上问题的时候请先调整应用程序对cpu的占用情况.使得应用程序能够更有效的使用cpu.同时可以考虑增加更多的cpu.  关于cpu的使用情况还可以结合mpstat,  ps aux top  prstat –a等等一些相应的命令来综合考虑关于具体的cpu的使用情况,和那些进程在占用大量的cpu时间.一般情况下，应用程序的问题会比较大一些.比如一些sql语句不合理等等都会造成这样的现象.

内存问题现象:

内存的瓶颈是由scan rate (sr)来决定的.scan rate是通过每秒的始终算法来进行页扫描的.如果scan rate(sr)连续的大于每秒200页则表示可能存在内存缺陷.同样的如果page项中的pi和po这两栏表示每秒页面的调入的页数和每秒调出的页数.如果该值经常为非零值,也有可能存在内存的瓶颈,当然,如果个别的时候不为0的话,属于正常的页面调度这个是虚拟内存的主要原理.

解决办法: 
1.调节applications & servers使得对内存和cache的使用更加有效.

2.增加系统的内存.

3. implement priority paging in s in pre solaris 8 versions by adding line "set priority paging=1" in /etc/system. remove this line if upgrading from solaris 7 to 8 & retaining old /etc/system file.

关于内存的使用情况还可以结ps aux top  prstat –a等等一些相应的命令来综合考虑关于具体的内存的使用情况,和那些进程在占用大量的内存.一般情况下，如果内存的占用率比较高,但是,cpu的占用很低的时候,可以考虑是有很多的应用程序占用了内存没有释放,但是,并没有占用cpu时间,可以考虑应用程序,对于未占用cpu时间和一些后台的程序,释放内存的占用。

r 表示运行队列(就是说多少个进程真的分配到cpu)，我测试的服务器目前cpu比较空闲，没什么程序在跑，当这个值超过了cpu数目，就会出现cpu瓶颈了。这个也和top的负载有关系，一般负载超过了3就比较高，超过了5就高，超过了10就不正常了，服务器的状态很危险。top的负载类似每秒的运行队列。如果运行队列过大，表示你的cpu很繁忙，一般会造成cpu使用率很高。

5.常见性能问题分析

 io/cpu/men连锁反应
    1.free急剧下降
    2.buff和cache被回收下降，但也无济于事
    3.依旧需要使用大量swap交换分区swpd
    4.等待进程数，b增多
    5.读写io，bi bo增多
    6.si so大于0开始从硬盘中读取
    7.cpu等待时间用于 io等待，wa增加
内存不足
    1.开始使用swpd，swpd不为0
    2.si so大于0开始从硬盘中读取
io瓶颈
    1.读写io，bi bo增多超过2000
    2.cpu等待时间用于 io等待，wa增加 超过20
    3.sy 系统调用时间长，io操作频繁会导致增加 >30%
    4.wa io等待时间长
        iowait% <20%            良好
        iowait% <35%            一般
        iowait% >50%
    5.进一步使用iostat观察
cpu瓶颈：load,vmstat中r列
    1.反应为cpu队列长度
    2.一段时间内，cpu正在处理和等待cpu处理的进程数之和，直接反应了cpu的使用和申请情况。
    3.理想的load average：核数*cpu数*0.7
        cpu个数：grep 'physical id' /proc/cpuinfo | sort -u
        核数：grep 'core id' /proc/cpuinfo | sort -u | wc -l
    4.超过这个值就说明已经是cpu瓶颈了
cpu瓶颈
    1.us 用户cpu时间高超过90%
涉及到web服务器，cs 每秒上下文切换次数
    例如我们调用系统函数，就要进行上下文切换，线程的切换，也要进程上下文切换，这个值要越小越好，太大了，要考虑调低线程或者进程的数目,例如在apache和nginx这种web服务器中，我们一般做性能测试时会进行几千并发甚至几万并发的测试，选择web服务器的进程可以由进程或者线程的峰值一直下调，压测，直到cs到一个比较小的值，这个进程和线程数就是比较合适的值了。系统调用也是，每次调用系统函数，我们的代码就会进入内核空间，导致上下文切换，这个是很耗资源，也要尽量避免频繁调用系统函数。上下文切换次数过多表示你的cpu大部分浪费在上下文切换，导致cpu干正经事的时间少了，cpu没有充分利用，是不可取的。
    1.cs可以对apache和nginx线程和进程数限制起到一定的参考作用
    2.我们一般做性能测试时会进行几千并发甚至几万并发的测试，选择web服务器的进程可以由进程或者线程的峰值一直下调，压测，直到cs到一个比较小的值，这个进程和线程数就是比较合适的值了
较好的趋势：主要是 swap使用少，swpd数值低。si so分页读取写入数值趋近于零

6.其他说明：

b 表示阻塞的进程,这个不多说，进程阻塞，大家懂的。

swpd 虚拟内存已使用的大小，如果大于0，表示你的机器物理内存不足了，如果不是程序内存泄露的原因，那么你该升级内存了或者把耗内存的任务迁移到其他机器。

free   空闲的物理内存的大小，我的机器内存总共8g，剩余3415m。

buff   linux/unix系统是用来存储，目录里面有什么内容，权限等的缓存，我本机大概占用300多m

cache cache直接用来记忆我们打开的文件,给文件做缓冲，我本机大概占用300多m(这里是linux/unix的聪明之处，把空闲的物理内存的一部分拿来做文件和目录的缓存，是为了提高 程序执行的性能，当程序使用内存时，buffer/cached会很快地被使用。)

si  每秒从磁盘读入虚拟内存的大小，如果这个值大于0，表示物理内存不够用或者内存泄露了，要查找耗内存进程解决掉。我的机器内存充裕，一切正常。

so  每秒虚拟内存写入磁盘的大小，如果这个值大于0，同上。

bi  块设备每秒接收的块数量，这里的块设备是指系统上所有的磁盘和其他块设备，默认块大小是1024byte，我本机上没什么io操作，所以一直是0，但是我曾在处理拷贝大量数据(2-3t)的机器上看过可以达到140000/s，磁盘写入速度差不多140m每秒

bo 块设备每秒发送的块数量，例如我们读取文件，bo就要大于0。bi和bo一般都要接近0，不然就是io过于频繁，需要调整。

in 每秒cpu的中断次数，包括时间中断

cs 每秒上下文切换次数，例如我们调用系统函数，就要进行上下文切换，线程的切换，也要进程上下文切换，这个值要越小越好，太大了，要考虑调低线程或者进程的数目,例如在apache和nginx这种web服务器中，我们一般做性能测试时会进行几千并发甚至几万并发的测试，选择web服务器的进程可以由进程或者线程的峰值一直下调，压测，直到cs到一个比较小的值，这个进程和线程数就是比较合适的值了。系统调用也是，每次调用系统函数，我们的代码就会进入内核空间，导致上下文切换，这个是很耗资源，也要尽量避免频繁调用系统函数。上下文切换次数过多表示你的cpu大部分浪费在上下文切换，导致cpu干正经事的时间少了，cpu没有充分利用，是不可取的。

us 用户cpu时间，我曾经在一个做加密解密很频繁的服务器上，可以看到us接近100,r运行队列达到80(机器在做压力测试，性能表现不佳)。

sy 系统cpu时间，如果太高，表示系统调用时间长，例如是io操作频繁。

id  空闲 cpu时间，一般来说，id us sy = 100,一般我认为id是空闲cpu使用率，us是用户cpu使用率，sy是系统cpu使用率。

wt 等待io cpu时间。