Linux服務(wù)器快速檢查性能的9個(gè)命令
本文介紹了Linux系統(tǒng)性能監(jiān)控的9個(gè)常用命令（uptime、dmesg、vmstat、mpstat、pidstat、iostat、free、sar、top）,用于查看負(fù)載、內(nèi)存、CPU、IO等狀態(tài),幫助排查性能瓶頸。
一、uptime命令
這個(gè)命令可以快速查看機(jī)器的負(fù)載情況。在Linux系統(tǒng)中，這些數(shù)據(jù)表示等待CPU資源的進(jìn)程和阻塞在不可中斷IO進(jìn)程（進(jìn)程狀態(tài)為D）的數(shù)量。這些數(shù)據(jù)可以讓我們對(duì)系統(tǒng)資源使用有一個(gè)宏觀的了解。
命令的輸出分別表示1分鐘、5分鐘、15分鐘的平均負(fù)載情況。通過(guò)這三個(gè)數(shù)據(jù)，可以了解服務(wù)器負(fù)載是在趨于緊張還是趨于緩解。如果1分鐘平均負(fù)載很高，而15分鐘平均負(fù)載很低，說(shuō)明服務(wù)器正在命令高負(fù)載情況，需要進(jìn)一步排查CPU資源都消耗在了哪里。反之，如果15分鐘平均負(fù)載很高，1分鐘平均負(fù)載較低，則有可能是CPU資源緊張時(shí)刻已經(jīng)過(guò)去。
上面例子中的輸出，可以看見(jiàn)最近1分鐘的平均負(fù)載非常高，且遠(yuǎn)高于最近15分鐘負(fù)載，因此我們需要繼續(xù)排查當(dāng)前系統(tǒng)中有什么進(jìn)程消耗了大量的資源?？梢酝ㄟ^(guò)下文將會(huì)介紹的vmstat、mpstat等命令進(jìn)一步排查。
二、dmesg命令
該命令會(huì)輸出系統(tǒng)日志的最后10行。示例中的輸出，可以看見(jiàn)一次內(nèi)核的oom kill和一次TCP丟包。這些日志可以幫助排查性能問(wèn)題。千萬(wàn)不要忘了這一步。
三、vmstat命令
vmstat(8) 命令，每行會(huì)輸出一些系統(tǒng)核心指標(biāo)，這些指標(biāo)可以讓我們更詳細(xì)的了解系統(tǒng)狀態(tài)。后面跟的參數(shù)1，表示每秒輸出一次統(tǒng)計(jì)信息，表頭提示了每一列的含義，這幾介紹一些和性能調(diào)優(yōu)相關(guān)的列：
- r：等待在CPU資源的進(jìn)程數(shù)。這個(gè)數(shù)據(jù)比平均負(fù)載更加能夠體現(xiàn)CPU負(fù)載情況，數(shù)據(jù)中不包含等待IO的進(jìn)程。如果這個(gè)數(shù)值大于機(jī)器CPU核數(shù)，那么機(jī)器的CPU資源已經(jīng)飽和。
- free：系統(tǒng)可用內(nèi)存數(shù)（以千字節(jié)為單位），如果剩余內(nèi)存不足，也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能問(wèn)題。下文介紹到的free命令，可以更詳細(xì)的了解系統(tǒng)內(nèi)存的使用情況。
- si，so：交換區(qū)寫入和讀取的數(shù)量。如果這個(gè)數(shù)據(jù)不為0，說(shuō)明系統(tǒng)已經(jīng)在使用交換區(qū)（swap），機(jī)器物理內(nèi)存已經(jīng)不足。
- us, sy, id, wa, st：這些都代表了CPU時(shí)間的消耗，它們分別表示用戶時(shí)間（user）、系統(tǒng)（內(nèi)核）時(shí)間（sys）、空閑時(shí)間（idle）、IO等待時(shí)間（wait）和被偷走的時(shí)間（stolen，一般被其他虛擬機(jī)消耗）。
上述這些CPU時(shí)間，可以讓我們很快了解CPU是否出于繁忙狀態(tài)。一般情況下，如果用戶時(shí)間和系統(tǒng)時(shí)間相加非常大，CPU出于忙于執(zhí)行指令。如果IO等待時(shí)間很長(zhǎng)，那么系統(tǒng)的瓶頸可能在磁盤IO。
示例命令的輸出可以看見(jiàn)，大量CPU時(shí)間消耗在用戶態(tài)，也就是用戶應(yīng)用程序消耗了CPU時(shí)間。這不一定是性能問(wèn)題，需要結(jié)合r隊(duì)列，一起分析。
四、mpstat命令
該命令可以顯示每個(gè)CPU的占用情況，如果有一個(gè)CPU占用率特別高，那么有可能是一個(gè)單線程應(yīng)用程序引起的。
五、pidstat命令
pidstat命令輸出進(jìn)程的CPU占用率，該命令會(huì)持續(xù)輸出，并且不會(huì)覆蓋之前的數(shù)據(jù)，可以方便觀察系統(tǒng)動(dòng)態(tài)。如上的輸出，可以看見(jiàn)兩個(gè)JAVA進(jìn)程占用了將近1600%的CPU時(shí)間，既消耗了大約16個(gè)CPU核心的運(yùn)算資源。
六、iostat命令
- r/s, w/s, rkB/s, wkB/s：分別表示每秒讀寫次數(shù)和每秒讀寫數(shù)據(jù)量（千字節(jié)）。讀寫量過(guò)大，可能會(huì)引起性能問(wèn)題。
- await：IO操作的平均等待時(shí)間，單位是毫秒。這是應(yīng)用程序在和磁盤交互時(shí)，需要消耗的時(shí)間，包括IO等待和實(shí)際操作的耗時(shí)。如果這個(gè)數(shù)值過(guò)大，可能是硬件設(shè)備遇到了瓶頸或者出現(xiàn)故障。
- avgqu-sz：向設(shè)備發(fā)出的請(qǐng)求平均數(shù)量。如果這個(gè)數(shù)值大于1，可能是硬件設(shè)備已經(jīng)飽和（部分前端硬件設(shè)備支持并行寫入）。
- %util：設(shè)備利用率。這個(gè)數(shù)值表示設(shè)備的繁忙程度，經(jīng)驗(yàn)值是如果超過(guò)60，可能會(huì)影響IO性能（可以參照IO操作平均等待時(shí)間）。如果到達(dá)100%，說(shuō)明硬件設(shè)備已經(jīng)飽和。
如果顯示的是邏輯設(shè)備的數(shù)據(jù)，那么設(shè)備利用率不代表后端實(shí)際的硬件設(shè)備已經(jīng)飽和。值得注意的是，即使IO性能不理想，也不一定意味這應(yīng)用程序性能會(huì)不好，可以利用諸如預(yù)讀取、寫緩存等策略提升應(yīng)用性能。
七、free命令
free命令可以查看系統(tǒng)內(nèi)存的使用情況，-m參數(shù)表示按照兆字節(jié)展示。最后兩列分別表示用于IO緩存的內(nèi)存數(shù)，和用于文件系統(tǒng)頁(yè)緩存的內(nèi)存數(shù)。需要注意的是，第二行-/+ buffers/cache，看上去緩存占用了大量?jī)?nèi)存空間。
這是Linux系統(tǒng)的內(nèi)存使用策略，盡可能的利用內(nèi)存，如果應(yīng)用程序需要內(nèi)存，這部分內(nèi)存會(huì)立即被回收并分配給應(yīng)用程序。因此，這部分內(nèi)存一般也被當(dāng)成是可用內(nèi)存。
如果可用內(nèi)存非常少，系統(tǒng)可能會(huì)動(dòng)用交換區(qū)（如果配置了的話），這樣會(huì)增加IO開(kāi)銷（可以在iostat命令中提現(xiàn)），降低系統(tǒng)性能。
八、sar命令
sar命令在這里可以查看網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的吞吐率。在排查性能問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的吞吐量，判斷網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是否已經(jīng)飽和。如示例輸出中，eth0網(wǎng)卡設(shè)備，吞吐率大概在22 Mbytes/s，既176 Mbits/sec，沒(méi)有達(dá)到1Gbit/sec的硬件上限。
sar命令在這里用于查看TCP連接狀態(tài)，其中包括：
- active/s：每秒本地發(fā)起的TCP連接數(shù)，既通過(guò)connect調(diào)用創(chuàng)建的TCP連接；
- passive/s：每秒遠(yuǎn)程發(fā)起的TCP連接數(shù)，即通過(guò)accept調(diào)用創(chuàng)建的TCP連接；
- retrans/s：每秒TCP重傳數(shù)量；
TCP連接數(shù)可以用來(lái)判斷性能問(wèn)題是否由于建立了過(guò)多的連接，進(jìn)一步可以判斷是主動(dòng)發(fā)起的連接，還是被動(dòng)接受的連接。TCP重傳可能是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)環(huán)境惡劣，或者服務(wù)器壓
九、top命令
top命令包含了前面好幾個(gè)命令的檢查的內(nèi)容。比如系統(tǒng)負(fù)載情況（uptime）、系統(tǒng)內(nèi)存使用情況（free）、系統(tǒng)CPU使用情況（vmstat）等。因此通過(guò)這個(gè)命令，可以相對(duì)全面的查看系統(tǒng)負(fù)載的來(lái)源。同時(shí)，top命令支持排序，可以按照不同的列排序，方便查找出諸如內(nèi)存占用最多的進(jìn)程、CPU占用率最高的進(jìn)程等。
十、總結(jié)
到此這篇關(guān)于Linux服務(wù)器快速檢查性能的9個(gè)命令的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Linux檢查性能的9個(gè)命令內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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