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Linux中如何檢測性能？本篇文章推薦一些常用的Linux性能監(jiān)測工具，在我們運行長時間的任務(wù)時，運行Linux性能監(jiān)測工具，實時查看任務(wù)的運行狀態(tài)。
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1. uptime
$ uptime 23:51:26 up 21:31, 1 user, load average: 30.02, 26.43, 19.0212
該命令可以大致的看出計算機的整體負載情況，load average后的數(shù)字分別表示計算機在1min、5min、15min內(nèi)的平均負載。
2. dmesg | tail
$ dmesg | tail[1880957.563150] perl invoked oom-killer: gfp_mask=0x280da, order=0, oom_score_adj=0[...][1880957.563400] Out of memory: Kill process 18694 (perl) score 246 or sacrifice child[1880957.563408] Killed process 18694 (perl) total-vm:1972392kB, anon-rss:1953348kB, file-rss:0kB[2320864.954447] TCP: Possible SYN flooding on port 7001. Dropping request. Check SNMP counters.123456
打印內(nèi)核環(huán)形緩存區(qū)中的內(nèi)容，可以用來查看一些錯誤；
上面的例子中，顯示進程18694 因引內(nèi)存越界被kill掉以及TCP request被丟棄的錯誤。通過dmesg可以快速判斷是否有導(dǎo)致系統(tǒng)性能異常的問題。
3. vmstat 1
$ vmstat 1procs ---------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu----- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st34 0 0 200889792 73708 591828 0 0 0 5 6 10 96 1 3 0 032 0 0 200889920 73708 591860 0 0 0 592 13284 4282 98 1 1 0 032 0 0 200890112 73708 591860 0 0 0 0 9501 2154 99 1 0 0 032 0 0 200889568 73712 591856 0 0 0 48 11900 2459 99 0 0 0 032 0 0 200890208 73712 591860 0 0 0 0 15898 4840 98 1 1 0 0^C123456789
打印進程、內(nèi)存、交換分區(qū)、IO和CPU等的統(tǒng)計信息；
vmstat的格式如下
> vmstat [options] [delay [count]]
vmstat第一次輸出表示從開機到vmstat運行時的平均值；剩余輸出的都是在指定的時間間隔內(nèi)的平均值，上述例子中delay的值設(shè)置為1，除第一次以外，剩余的都是1秒統(tǒng)計一次，count未設(shè)置，將會一直循環(huán)打印。
$ vmstat 10 3procs -----------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 2527112 1086888 13720228 0 0 1 14 2 1 1 1 99 0 0 0 0 0 2527156 1086888 13719856 0 0 0 104 3003 4901 0 0 99 0 0 0 0 0 2526412 1086888 13719904 0 0 0 10 3345 4870 0 1 99 0 0123456
上述的例子中delay設(shè)置為10，count設(shè)置為3，表示每行打印10秒內(nèi)的平均值，只打印3次。
需要檢查的列
r：表示正在運行或者等待CPU調(diào)度的進程數(shù)。因為該列數(shù)據(jù)不包含I/O的統(tǒng)計信息，因此可以用來檢測CPU是否飽和。若r列中的數(shù)字大于CPU的核數(shù)，表示CPU已經(jīng)處于飽和狀態(tài)。
free：當(dāng)前剩余的內(nèi)存；
si, so：交換分區(qū)換入和換出的個數(shù)，若換入換出個數(shù)大于0，表示內(nèi)存不足；
us, sy, id, wa：CPU的統(tǒng)計信息，分別表示user time、system time(kernel)、idle、wait I/O。I/O處理所用的時間包含在system time中，因此若system time超過20%，則I/O可能存在瓶頸或異常；
4. mpstat -P ALL 1
$ mpstat -P ALLLinux 3.10.0-229.el7.x86_64 (localhost.localdomain) 05/30/2018 _x86_64_ (16 CPU)04:03:55 PM CPU %usr %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %guest %gnice %idle04:03:55 PM all 3.67 0.00 0.61 0.71 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 95.0204:03:55 PM 0 3.52 0.00 0.57 0.76 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 95.1504:03:55 PM 1 3.83 0.00 0.61 0.71 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 94.8504:03:55 PM 2 3.80 0.00 0.61 0.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 94.9904:03:55 PM 3 3.68 0.00 0.58 0.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 95.1304:03:55 PM 4 3.54 0.00 0.57 0.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 95.30[...]1234567891011
該命令用于每秒打印一次每個CPU的統(tǒng)計信息，可用于查看CPU的調(diào)度是否均勻。
5. pidstat 1
$ pidstat 1Linux 3.13.0-49-generic (titanclusters-xxxxx) 07/14/2015 _x86_64_ (32 CPU)07:41:02 PM UID PID %usr %system %guest %CPU CPU Command07:41:03 PM 0 9 0.00 0.94 0.00 0.94 1 rcuos/007:41:03 PM 0 4214 5.66 5.66 0.00 11.32 15 mesos-slave07:41:03 PM 0 4354 0.94 0.94 0.00 1.89 8 java07:41:03 PM 0 6521 1596.23 1.89 0.00 1598.11 27 java07:41:03 PM 0 6564 1571.70 7.55 0.00 1579.25 28 java07:41:03 PM 60004 60154 0.94 4.72 0.00 5.66 9 pidstat07:41:03 PM UID PID %usr %system %guest %CPU CPU Command07:41:04 PM 0 4214 6.00 2.00 0.00 8.00 15 mesos-slave07:41:04 PM 0 6521 1590.00 1.00 0.00 1591.00 27 java07:41:04 PM 0 6564 1573.00 10.00 0.00 1583.00 28 java07:41:04 PM 108 6718 1.00 0.00 0.00 1.00 0 snmp-pass07:41:04 PM 60004 60154 1.00 4.00 0.00 5.00 9 pidstat^C123456789101112131415161718
該命令用于打印各個進程對CPU的占用情況，類似top命令中顯示的內(nèi)容。pidstat的優(yōu)勢在于，可以滾動的打印進程運行情況，而不像top那樣會清屏。
上述例子中，%CPU中兩個java進程的cpu利用率分別達到了1590%和1573%，表示java進程占用了16顆CPU。
6. iostat -xz 1
類似vmstat，第一次輸出的是從系統(tǒng)開機到統(tǒng)計這段時間的采樣數(shù)據(jù)；
$ iostat -xz 1Linux 3.13.0-49-generic (titanclusters-xxxxx) 07/14/2015 _x86_64_ (32 CPU)avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 73.96 0.00 3.73 0.03 0.06 22.21Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %utilxvda 0.00 0.23 0.21 0.18 4.52 2.08 34.37 0.00 9.98 13.80 5.42 2.44 0.09xvdb 0.01 0.00 1.02 8.94 127.97 598.53 145.79 0.00 0.43 1.78 0.28 0.25 0.25xvdc 0.01 0.00 1.02 8.86 127.79 595.94 146.50 0.00 0.45 1.82 0.30 0.27 0.26dm-0 0.00 0.00 0.69 2.32 10.47 31.69 28.01 0.01 3.23 0.71 3.98 0.13 0.04dm-1 0.00 0.00 0.00 0.94 0.01 3.78 8.00 0.33 345.84 0.04 346.81 0.01 0.00dm-2 0.00 0.00 0.09 0.07 1.35 0.36 22.50 0.00 2.55 0.23 5.62 1.78 0.03[...]^C123456789101112131415
檢查列
r/s, w/s, rkB/s, wkB/s，表示每秒向I/O設(shè)備發(fā)出的reads、writes、read Kbytes、write Kbytes的數(shù)量。
await，表示應(yīng)用程序排隊等待和被服務(wù)的平均I/O時間，該值若大于預(yù)期的時間，這表示I/O設(shè)備處于飽和狀態(tài)或者異常。
avgqu-sz，表示請求被發(fā)送給I/O設(shè)備的平均時間，若該值大于1，則表示I/O設(shè)備可能已經(jīng)飽和；
%util，每秒設(shè)備的利用率；若該利用率超過60%，則表示設(shè)備出現(xiàn)性能異常；
7. free -m
$ free -m total used free shared buffers cachedMem: 245998 24545 221453 83 59 541-/+ buffers/cache: 23944 222053Swap: 0 0 012345
檢查的列：
buffers: For the buffer cache, used for block device I/O.
cached: For the page cache, used by file systems.
若buffers和cached接近0，說明I/O的使用率過高，系統(tǒng)存在性能問題。 Linux中會用free內(nèi)存作為cache，若應(yīng)用程序需要分配內(nèi)存，系統(tǒng)能夠快速的將cache占用的內(nèi)存回收，因此free的內(nèi)存包含cache占用的部分。
8. sar -n DEV 1
sar是System Activity Reporter的縮寫，系統(tǒng)活動狀態(tài)報告。
-n keyword [,…] ALL ，用于報告網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計數(shù)據(jù)。keyword可以是以下的一個或者多個： DEV, EDEV, NFS, NFSD, SOCK, IP, EIP, ICMP, EICMP, TCP, ETCP, UDP, SOCK6, IP6, EIP6, ICMP6, EICMP6 和UDP6。
-n DEV 1, 每秒統(tǒng)計一次網(wǎng)絡(luò)的使用情況； -n EDEV 1，每秒統(tǒng)計一次錯誤的網(wǎng)絡(luò)信息；
$ sar -n DEV 1Linux 3.10.0-229.el7.x86_64 (localhost.localdomain) 05/31/2018 _x86_64_ (16 CPU)03:54:57 PM IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s03:54:58 PM ens32 3286.00 7207.00 283.34 18333.90 0.00 0.00 0.0003:54:58 PM lo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0003:54:58 PM vethe915e51 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0003:54:58 PM docker0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0003:54:58 PM IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s03:54:59 PM ens32 3304.00 7362.00 276.89 18898.51 0.00 0.00 0.0003:54:59 PM lo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0003:54:59 PM vethe915e51 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0003:54:59 PM docker0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00^C123456789101112131415
IFACE ，網(wǎng)絡(luò)接口名稱；
rxpck/s ，每秒接收到包數(shù)；
txpck/s ，每秒傳輸?shù)膱髷?shù)；(transmit packages)
rxkB/s ，每秒接收的千字節(jié)數(shù)；
txkB/s ，每秒發(fā)送的千字節(jié)數(shù)；
rxcmp/s ，每秒接收的壓縮包的數(shù)量；
txcmp/s ，每秒發(fā)送的壓縮包的數(shù)量；
rxmcst/s，每秒接收的組數(shù)據(jù)包數(shù)量；
9. sar -n TCP,ETCP 1
該命令可以用于粗略的判斷網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，如發(fā)起的網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)量和接收的網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)量；
TCP, 報告關(guān)于TCPv4網(wǎng)絡(luò)流量的統(tǒng)計信息;
ETCP, 報告有關(guān)TCPv4網(wǎng)絡(luò)錯誤的統(tǒng)計信息;
$ sar -n TCP,ETCP 1Linux 3.10.0-514.26.2.el7.x86_64 (aushop) 05/31/2018 _x86_64_ (2 CPU)04:16:27 PM active/s passive/s iseg/s oseg/s04:16:44 PM 0.00 2.00 15.00 13.0004:16:45 PM 0.00 3.00 126.00 203.0004:16:46 PM 0.00 0.00 99.00 99.0004:16:47 PM 0.00 0.00 18.00 9.0004:16:48 PM 0.00 0.00 5.00 6.0004:16:49 PM 0.00 0.00 1.00 1.0004:16:50 PM 0.00 1.00 4.00 4.0004:16:51 PM 0.00 3.00 171.00 243.00^C12345678910111213
檢測的列：
active/s: Number of locally-initiated TCP connections per second (e.g., via connect())，發(fā)起的網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)量；
passive/s: Number of remotely-initiated TCP connections per second (e.g., via accept())，接收的網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)量；
retrans/s: Number of TCP retransmits per second，重傳的數(shù)量；
10. top
top命令包含更多的指標(biāo)統(tǒng)計，相當(dāng)于一個綜合命令。
$ toptop - 00:15:40 up 21:56, 1 user, load average: 31.09, 29.87, 29.92Tasks: 871 total, 1 running, 868 sleeping, 0 stopped, 2 zombie%Cpu(s): 96.8 us, 0.4 sy, 0.0 ni, 2.7 id, 0.1 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 stKiB Mem: 25190241+total, 24921688 used, 22698073+free, 60448 buffersKiB Swap: 0 total, 0 used, 0 free. 554208 cached Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 20248 root 20 0 0.227t 0.012t 18748 S 3090 5.2 29812:58 java 4213 root 20 0 2722544 64640 44232 S 23.5 0.0 233:35.37 mesos-slave 66128 titancl+ 20 0 24344 2332 1172 R 1.0 0.0 0:00.07 top 5235 root 20 0 38.227g 547004 49996 S 0.7 0.2 2:02.74 java 4299 root 20 0 20.015g 2.682g 16836 S 0.3 1.1 33:14.42 java 1 root 20 0 33620 2920 1496 S 0.0 0.0 0:03.82 init 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.02 kthreadd 3 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:05.35 ksoftirqd/0 5 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kworker/0:0H 6 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:06.94 kworker/u256:0 8 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 2:38.05 rcu_sched12345678910111213141516171819
11. 總結(jié)
下面的圖片很好的展示了各個命令的主要作用，如使用vmstat查看系統(tǒng)的整體性能，mpstat用于查看cpu的性能，pidstat用于查看進程的狀態(tài)，iostat用于查看io的狀態(tài)，free用于產(chǎn)看內(nèi)存的狀態(tài)，sar用于產(chǎn)看網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)等。 image.png
Linux常用性能工具一覽
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