一 top命令
1.作用
top命令用来显示执行中的程序进程,使用权限是所有用户。
2.格式
top [-] [d delay] [q] [c] [S] [s] [i] [n]
3.主要参数
d:指定更新的间隔,以秒计算。
q:没有任何延迟的更新。如果使用者有超级用户,则top命令将会以最高的优先序执行。
c:显示进程完整的路径与名称。
S:累积模式,会将己完成或消失的子行程的CPU时间累积起来。
s:安全模式。
i:不显示任何闲置(Idle)或无用(Zombie)的行程。
n:显示更新的次数,完成后将会退出top。
图1 top命令的显示
在图1中,第一行表示的项目依次为当前时间、系统启动时间、当前系统登录用户数目、平均负载。第二行显示的是所有启动的进程、目前运行的、挂起(Sleeping)的和无用(Zombie)的进程。第三行显示的是目前CPU的使用情况,包括系统占用的比例、用户使用比例、闲置(Idle)比例。第四行显示物理内存的使用情况,包括总的可以使用的内存、已用内存、空闲内存、缓冲区占用的内存。第五行显示交换分区使用情况,包括总的交换分区、使用的、空闲的和用于高速缓存的大小。第六行显示的项目最多,下面列出了详细解释。
USER:进程所有者的用户名。
PR:进程的优先级别。
NI:进程的优先级别数值。
VIRT:进程占用的虚拟内存值。
RES:进程占用的物理内存值。
SHR:进程使用的共享内存值。
S:进程的状态,其中S表示休眠,R表示正在运行,Z表示僵死状态,N表示该进程优先值是负数。
%CPU:该进程占用的CPU使用率。
%MEM:该进程占用的物理内存和总内存的百分比。
TIME+:该进程启动后占用的总的CPU时间。
Command:进程启动的启动命令名称,如果这一行显示不下,进程会有一个完整的命令行。
top命令使用过程中,还可以使用一些交互的命令来完成其它参数的功能。这些命令是通过快捷键启动的。
<空格>:立刻刷新。
P:根据CPU使用大小进行排序。
T:根据时间、累计时间排序。
q:退出top命令。
m:切换显示内存信息。
t:切换显示进程和CPU状态信息。
c:切换显示命令名称和完整命令行。
M:根据使用内存大小进行排序。
W:将当前设置写入~/.toprc文件中。这是写top配置文件的推荐方法。
可以看到,top命令是一个功能十分强大的监控系统的工具,对于系统管理员而言尤其重要。但是,它的缺点是会消耗很多系统资源。
二 free命令
1.作用
free命令用来显示内存的使用情况,使用权限是所有用户。
2.格式
free [-b-k-m] [-o] [-s delay] [-t] [-V]
3.主要参数
-b -k -m:分别以字节(KB、MB)为单位显示内存使用情况。
-s delay:显示每隔多少秒数来显示一次内存使用情况。
-t:显示内存总和列。
-o:不显示缓冲区调节列。
4.应用实例
free命令是用来查看内存使用情况的主要命令。和top命令相比,它的优点是使用简单,并且只占用很少的系统资源。通过-S参数可以使用free命令不间断地监视有多少内存在使用,这样可以把它当作一个方便实时监控器。
#free -b -s5
使用这个命令后终端会连续不断地报告内存使用情况(以字节为单位),每5秒更新一次。
三 uptime 命令
在linux系统中,有一种说法,当load avarage <3 系统良好,大于5 则有严重的性能问题。注意,这个值还应当除以CPU数目。
如果load avarage=8 ,CPU=3,8/3=2.666,2.66这个值表示系统状态良好
大于5也不一定是严重性能问题,有可能是的确主机提供的服务超过了他能够提供的能力,需要扩容了。要具体看看。
四 vmstat命令
vmstat命令是最常见的Linux/Unix监控工具,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)。
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@ubuntu:~# 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@ubuntu:~# 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。
好了,命令介绍完毕,现在开始实战讲解每个参数的意思。
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。
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。
五 iostat命令
Linux系统中的 iostat是I/O statistics(输入/输出统计)的缩写,iostat工具将对系统的磁盘操作活动进行监视。它的特点是汇报磁盘活动统计情况,同时也会汇报出CPU使用情况。同vmstat一样,iostat也有一个弱点,就是它不能对某个进程进行深入分析,仅对系统的整体情况进行分析。iostat属于sysstat软件包。可以用yum install sysstat 直接安装。
1.命令格式:
iostat[参数][时间][次数]
2.命令功能:
通过iostat方便查看CPU、网卡、tty设备、磁盘、CD-ROM 等等设备的活动情况, 负载信息。
3.命令参数:
-C 显示CPU使用情况
-d 显示磁盘使用情况
-k 以 KB 为单位显示
-m 以 M 为单位显示
-N 显示磁盘阵列(LVM) 信息
-n 显示NFS 使用情况
-p[磁盘] 显示磁盘和分区的情况
-t 显示终端和CPU的信息
-x 显示详细信息
-V 显示版本信息
4.使用实例:
实例1:显示所有设备负载情况
命令:
iostat
输出:
Linux 2.6.18-128.el5 (CT1186) 2012年12月28日
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
8.30 0.02 5.07 0.17 0.00 86.44
Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
sda 22.73 43.70 487.42 674035705 7517941952
sda1 0.00 0.00 0.00 2658 536
sda2 0.11 3.74 3.51 57721595 54202216
sda3 0.98 0.61 17.51 9454172 270023368
sda4 0.00 0.00 0.00 6 0
sda5 6.95 0.12 108.73 1924834 1677123536
sda6 2.20 0.18 31.22 2837260 481488056
sda7 12.48 39.04 326.45 602094508 5035104240
说明:
cpu属性值说明:
%user:CPU处在用户模式下的时间百分比。
%nice:CPU处在带NICE值的用户模式下的时间百分比。
%system:CPU处在系统模式下的时间百分比。
%iowait:CPU等待输入输出完成时间的百分比。
%steal:管理程序维护另一个虚拟处理器时,虚拟CPU的无意识等待时间百分比。
%idle:CPU空闲时间百分比。
备注:如果%iowait的值过高,表示硬盘存在I/O瓶颈,%idle值高,表示CPU较空闲,如果%idle值高但系统响应慢时,有可能是CPU等待分配内存,此时应加大内存容量。%idle值如果持续低于10,那么系统的CPU处理能力相对较低,表明系统中最需要解决的资源是CPU。
disk属性值说明:
rrqm/s: 每秒进行 merge 的读操作数目。即 rmerge/s
wrqm/s: 每秒进行 merge 的写操作数目。即 wmerge/s
r/s: 每秒完成的读 I/O 设备次数。即 rio/s
w/s: 每秒完成的写 I/O 设备次数。即 wio/s
rsec/s: 每秒读扇区数。即 rsect/s
wsec/s: 每秒写扇区数。即 wsect/s
rkB/s: 每秒读K字节数。是 rsect/s 的一半,因为每扇区大小为512字节。
wkB/s: 每秒写K字节数。是 wsect/s 的一半。
avgrq-sz: 平均每次设备I/O操作的数据大小 (扇区)。
avgqu-sz: 平均I/O队列长度。
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: 一秒中有百分之多少的时间用于 I/O 操作,即被io消耗的cpu百分比
备注:如果 %util 接近 100%,说明产生的I/O请求太多,I/O系统已经满负荷,该磁盘可能存在瓶颈。如果 svctm 比较接近 await,说明 I/O 几乎没有等待时间;如果 await 远大于 svctm,说明I/O 队列太长,io响应太慢,则需要进行必要优化。如果avgqu-sz比较大,也表示有当量io在等待。