通过命令vmstat查看Linux系统负载性能,查看分析信息详解

一、前言

vmstat命令: 用来获得有关进程、虚存、页面交换空间及 CPU活动的信息。这些信息反映了系统的负载情况

二、使用vmstat

参数用法

vmstat [-a] [-n] [-S unit] [delay [ count]]
vmstat [-s] [-n] [-S unit]
vmstat [-m] [-n] [delay [ count]]
vmstat [-d] [-n] [delay [ count]]
vmstat [-p disk partition] [-n] [delay [ count]]
vmstat [-f]
vmstat [-V]

-a:显示活跃和非活跃内存

-f:显示从系统启动至今的fork数量 。

-m:显示slabinfo

-n:只在开始时显示一次各字段名称。

-s:显示内存相关统计信息及多种系统活动数量。

delay:刷新时间间隔。如果不指定,只显示一条结果。

count:刷新次数。如果不指定刷新次数,但指定了刷新时间间隔,这时刷新次数为无穷。

-d:显示磁盘相关统计信息。

-p:显示指定磁盘分区统计信息

-S:使用指定单位显示。参数有 k 、K 、m 、M ,分别代表1000、1024、1000000、1048576字节(byte)。默认单位为K(1024 bytes)

-V:显示vmstat版本信息。

三、vmstat信息查看

常用命令如下:

vmstat 1 10 

1表示每个1秒采集一次服务器状态,10表示只采集10次。

$ vmstat 1 10
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 1  0      0 1593240  64376 1593124    0    0    13   228    5    7 10  2 88  0  0
 1  0      0 1597548  64376 1599228    0    0     0     0  530  470 24  4 71  0  0
 1  0      0 1595148  64384 1599264    0    0    32    60  527  541 28  2 70  0  0
 0  0      0 1593576  64384 1599272    0    0     0     0  407  252 21  3 77  0  0
 0  0      0 1578476  64384 1606308    0    0     0     0  501  501  3  3 94  0  0
 0  0      0 1580360  64384 1604112    0    0     0     0  649  564  8  3 89  0  0
 0  0      0 1583168  64384 1598088    0    0     0     0  282  232 18  4 79  0  0
 0  0      0 1570280  64388 1611136    0    0     0    60  665  774 25  2 73  0  0
 1  0      0 1555812  64388 1614908    0    0     0     0  530  386 32  8 60  0  1
 0  0      0 1557364  64388 1615076    0    0     0     0  456  287 35  5 60  0  0

Procs(进程):

  • r:运行队列中进程数量,这个值也可以判断是否需要增加CPU。(长期大于1),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。
  • b:等待IO的进程数量,及阻塞的进程。

Memory(内存):

  • swpd:使用虚拟内存大小,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。

    注意:如果swpd的值不为0,但是SI,SO的值长期为0,这种情况不会影响系统性能。

  • free:空闲物理内存大小

  • buff:用作缓冲的内存大小,inux/Unix系统是用来存储,目录里面有什么内容,权限等的缓存

  • cache:用作缓存的内存大小 (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。)

    注意:如果cache的值大的时候,说明cache处的文件数多,如果频繁访问到的文件都能被cache处,那么磁盘的读IO bi会非常小。

Swap:

  • si:每秒从交换区写到内存的大小,由磁盘调入内存,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。

  • so:每秒写入交换区的内存大小,由内存调入磁盘,如果这个值大于0,同上。

    注意:内存够用的时候,这2个值都是0,如果这2个值长期大于0时,系统性能会受到影响,磁盘IO和CPU资源都会被消耗。有些朋友看到空闲内存(free)很少的或接近于0时,就认为内存不够用了,不能光看这一点,还要结合si和so,如果free很少,但是si和so也很少(大多时候是0),那么不用担心,系统性能这时不会受到影响的。

IO:(现在的Linux版本块的大小为1kb)

  • bi:每秒读取的块数,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。

  • bo:每秒写入的块数,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。

    注意:随机磁盘读写的时候,这2个值越大(如超出1024k),能看到CPU在IO等待的值也会越大。

系统:

  • in:每秒中断数,包括时钟中断。

  • cs:每秒上下文切换数。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。

    注意:上面2个值越大,会看到由内核消耗的CPU时间会越大。

CPU(以百分比表示):

  • us:用户进程执行时间百分比(user time)

    注意: us的值比较高时,说明用户进程消耗的CPU时间多,但是如果长期超50%的使用,那么我们就该考虑优化程序算法或者进行加速。

  • sy:内核系统进程执行时间百分比(system time), 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

    注意:sy的值高时,说明系统内核消耗的CPU资源多,这并不是良性表现,我们应该检查原因。

  • wa:IO等待时间百分比,等待IO时间,wa的值高时,说明IO等待比较严重,这可能由于磁盘大量作随机访问造成,也有可能磁盘出现瓶颈。

    注意:wa的值高时,说明IO等待比较严重,这可能由于磁盘大量作随机访问造成,也有可能磁盘出现瓶颈(块操作)。

  • id:空闲时间百分比,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。

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