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linux的vmstat命令详解

2011-11-3 19:47| 投稿: Linux

摘要:   vmstat结果内容的解释  Vmstat  procs -----------memory----------       ---sw...
  vmstat结果内容的解释  Vmstat  procs -----------memory----------       ---swap--   -----io----       --system--   -----cpu------  r b   swpd   free    buff       cache   si   so      bi    bo         in   cs          us sy id wa st  2 0   88   199564 134860 1175252   0    0        0   352        9323 10496     8 6   85 0 0  procs  r 列表示运行和等待cpu时间片的进程数,如果长期大于1,说明cpu不足,需要增加cpu。  b 列表示在等待资源的进程数,比如正在等待I/O、或者内存交换等。  memory  swpd 切换到内存交换区的内存数量(k表示)。如果swpd的值不为0,或者比较大,比如超过了100m,只要si、so的值长期为0,系统性能还是正常  free 当前的空闲页面列表中内存数量(k表示)  buff 作为buffer cache的内存数量,一般对块设备的读写才需要缓冲。  cache: 作为page cache的内存数量,一般作为文件系统的cache,如果cache较大,说明用到cache的文件较多,如果此时IO中bi比较小,说明文件系统效率比较好。  swap  si 由内存进入内存交换区数量。  so由内存交换区进入内存数量。  IO  bi 从块设备读入数据的总量(读磁盘)(每秒kb)。  bo 块设备写入数据的总量(写磁盘)(每秒kb)  这里我们设置的bi+bo参考值为1000,如果超过1000,而且wa值较大应该考虑均衡磁盘负载,可以结合iostat输出来分析。  system 显示采集间隔内发生的中断数  in 列表示在某一时间间隔中观测到的每秒设备中断数。  cs列表示每秒产生的上下文切换次数,如当 cs 比磁盘 I/O 和网络信息包速率高得多,都应进行进一步调查。  cpu 表示cpu的使用状态  us 列显示了用户方式下所花费 CPU 时间的百分比。us的值比较高时,说明用户进程消耗的cpu时间多,但是如果长期大于50%,需要考虑优化用户的程序。  sy 列显示了内核进程所花费的cpu时间的百分比。这里us + sy的参考值为80%,如果us+sy 大于 80%说明可能存在CPU不足。  wa 列显示了IO等待所占用的CPU时间的百分比。这里wa的参考值为30%,如果wa超过30%,说明IO等待严重,这可能是磁盘大量随机访问造成的,也可能磁盘或者磁盘访问控制器的带宽瓶颈造成的(主要是块操作)。  id 列显示了cpu处在空闲状态的时间百分比  vmstat命令输出分成六个部分:  (1)进程procs:  r:在运行队列中等待的进程数 。  b:在等待io的进程数 。  (2)内存memoy:  swpd:现时可用的交换内存(单位KB)。  free:空闲的内存(单位KB)。  buff: 缓冲去中的内存数(单位:KB)。  cache:被用来做为高速缓存的内存数(单位:KB)。  (3) swap交换页面  si: 从磁盘交换到内存的交换页数量,单位:KB/秒。  so: 从内存交换到磁盘的交换页数量,单位:KB/秒。  (4) io块设备:  bi: 发送到块设备的块数,单位:块/秒。  bo: 从块设备接收到的块数,单位:块/秒。  (5)system系统:  in: 每秒的中断数,包括时钟中断。  cs: 每秒的环境(上下文)切换次数。  (6)cpu中央处理器:  cs:用户进程使用的时间 。以百分比表示。  sy:系统进程使用的时间。 以百分比表示。  id:中央处理器的空闲时间 。以百分比表示。  如果 r经常大于 4 ,且id经常小于40,表示中央处理器的负荷很重。  如果bi,bo 长期不等于0,表示物理内存容量太小。  vmstat输出时间标示。  vmstat 1 1 | awk '{print system("date +%H:%M:%S"),$0}'  vmstat:报告关于内核进程,虚拟内存,磁盘,cpu的的活动状态的工具  主要有几个用法:  1.vmstat 间隔 测试数量  输出如下  kthr     memory   page faults cpu  -----   -----------   ------------------------ ------------ -----------  r b avm fre re pi po fr sr cy in sy cs us sy id wa  0 0 26258 18280 0 0 0 7 20 0 127 227 64 1 2 96 1  procs -----------memory----------        ---swap-- -----io---- --system--          -----cpu------  r b    swpd   free   buff cache            si   so      bi    bo       in   cs             us sy id wa st  4 0     88 336220 255096 934424       0    0     0     0      11415 15111      10 9 82 0 0  4 0     88 336344 255096 934424       0    0     0    12     12621 17560      11 10 79 0 0  3 0     88 336220 255100 934460       0    0     0   268    12245 16786      12 10 78 0 0  其中:  kthr--内核进程的状态  --r 运行队列中的进程数,在一个稳定的工作量下,应该少于5 (r <5)  --b 等待队列中的进程数(等待I/O),通常情况下是接近0的。 (b=0)  memory--虚拟和真实内存的使用信息  --avm 活动虚拟页面,在进程运行中分配到工作段的页面空间数。  --fre 空闲列表的数量。一般不少于120,当fre少于120时,系统开始自动的kill进程去释放  free list  page--页面活动的信息  --re 页面i/o的列表  --pi 从页面输入的页(一般不大于5)  --po 输出到页面的页  --fr 空闲的页面数(可替换的页面数)  --sr 通过页面置换算法搜索到的页面数  --cy 页面置换算法的时钟频率  faults--在取样间隔中的陷阱及中断数  --in 设备中断  --sy 系统调用中断  --cs 内核进程前后交换中断  cpu--cpu的使用率  --us 用户进程的时间  --sy 系统进程的时间  --id cpu空闲的时间  --wa 等待i/o的时间  一般us+sy 在单用户系统中不大于90,在多用户系统中不大于80.  wa时间一般不大于40.  2.vmstat -s  现实系统自初始化以来的页面信息。  top是给Linux设计的。在FreeBSD VM里面的Free概念和其他OS完全不同,使用top查看Free内存对于FreeBSD来说可以说没什么意义。正确的方法是看vmstat。  # vmstat  procs    memory    page                disk faults    cpu  r b w     avm fre   flt   re   pi   po   fr   sr ad0 in sy   cs us sy id  0 2 1   270512   20316 30 0 0 0   26 5 1223 1589 98 593   1   1 99  最好使用vmstat t [n]命令,例如 vmstat 5 5,表示在T(5)秒时间内进行N(5)次采样。如果只使用vmstat,无法反映真正的系统情况。  procs:  r-->在运行的进程数  b-->在等待io的进程数(等待i/o,paging等等)  w-->可以进入运行队列但被替换的进程  memoy(以k为单位,包括虚拟内核和真实内存,正在运行或最近20秒在运行的进程所用的虚拟内存将被视为active)  avm-->活动的虚拟内存  free-->空闲的内存  pages(统计错误页和活动页,每5秒平均一下,以秒为单位给出数值)  flt-->错误页总数  re-->回收的页面  pi-->进入页面数  po-->出页面数  fr-->空余的页面数  sr-->每秒通过时钟算法扫描的页面  disk 显示每秒的磁盘操作(磁盘名字的前两个字母加数字,默认只显示两个磁盘,如果有多的,可以加-n来增加数字或在命令行下把磁盘名都填上。)  fault 显示每秒的中断数  in-->设备中断  sy-->系统中断  cy-->cpu交换  cpu 表示cpu的使用状态  cs-->用户进程使用的时间  sy-->系统进程使用的时间  id-->cpu空闲的时间  解释:  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。  Procs  r: 等待运行的进程数 b: 处在非中断睡眠状态的进程数 w: 被交换出去的可运行的进程数。此数由 linux 计算得出,但 linux 并不耗尽交换空间  Memory  swpd: 虚拟内存使用情况,单位:KB  free: 空闲的内存,单位KB  buff: 被用来做为缓存的内存数,单位:KB  Swap  si: 从磁盘交换到内存的交换页数量,单位:KB/秒  s 从内存交换到磁盘的交换页数量,单位:KB/秒  IO  bi: 发送到块设备的块数,单位:块/秒  b 从块设备接收到的块数,单位:块/秒  System  in: 每秒的中断数,包括时钟中断  cs: 每秒的环境(上下文)切换次数  CPU  按 CPU 的总使用百分比来显示  us: CPU 使用时间  sy: CPU 系统使用时间  id: 闲置时间  准测  r<5,b≈0,  如果fre对于page列,re,pi,po,cy维持于比较稳定的状态,PI率不超过 5,如果有pagin发生,那么关联页面必须先进行pageout在内存相对紧张的环境下pagein会强制对不同的页面进行steal操作。如果系统正 在读一个大批的永久页面,你也许可以看到po和pi列会出现不一致的增长,这种情景并不一定表明系统负载过重,但是有必要对应用程序的数据访问模式进行见 检查。在稳定的情况下,扫描率和重置率几乎相等,在多个进程处理使用不同的页面的情况下,页面会更加不稳定和杂乱,这时扫描率可能会比重置率高出。  faults列,in,sy,cs会不断跳跃,这里没有明确的限制,唯一的就是这些值最少大于100 cpu列,us,sys,id和wa也是不确定的,最理想的状态是使cpu处于100%工作状态,单这只适合单用户的情况下。  如果在多用户环境中us+sys》80,进程就会在运行队列中花费等待时间,响应时间和吞吐量就会下降。wa>40表明磁盘io没有也许存在不合理的平衡,或者对磁盘操作比较频繁,vmstat各项:  procs: r-->在运行队列中等待的进程数 b-->在等待io的进程数 w-->可以进入运行队列但被替换的进程 memoy swap-->现时可用的交换内存(k表示) free-->空闲的内存(k表示) pages re--》回收的页面 mf--》非严重错误的页面 pi--》进入页面数(k表示) po--》出页面数(k表示) fr--》空余的页面数(k表示) de--》提前读入的页面中的未命中数 sr--》通过时钟算法扫描的页面 disk 显示每秒的磁盘操作。 s表示scsi盘,0表示盘号 fault 显示每秒的中断数 in--》设备中断 sy--》系统中断 cy--》cpu交换 cpu 表示cpu的使用状态 cs--》用户进程使用的时间 sy--》系统进程使用的时间 id--》cpu空闲的时间  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。  Linux在具有高稳定性、可靠性的同时,具有很好的可伸缩性和扩展性,能够针对不同的应用和硬件环境调整,优化出满足当前应用需要的最佳性能。因此企业在维护Linux系统、进行系统调优时,了解系统性能分析工具是至关重要的。  在Linux下有很多系统性能分析工具,比较常见的有top、free、ps、time、timex、uptime等。下文将介绍几个较为重要的性能分析工具vmstat、iostat和sar及其使用。  用vmstat监视内存使用情况  vmstat是Virtual Meomory Statistics(虚拟内存统计)的缩写,可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU活动进行监视。它是对系统的整体情况进行统计,不足之处是无法对某个进程进行深入分析。  vmstat的语法如下:  vmstat [-V] [-n] [delay [count]]  其中,-V表示打印出版本信息;-n表示在周期性循环输出时,输出的头部信息仅显示一次;delay是两次输出之间的延迟时间;count是指按照这个时间间隔统计的次数。对于vmstat输出各字段的含义,可运行man vmstat查看。  用iostat监视I/O子系统情况  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的语法如下:  iostat [ -c | -d ] [ -k ] [ -t ] [ -V ] [ -x [ device ] ] [ interval [ count ] ]  其中,-c为汇报CPU的使用情况;-d为汇报磁盘的使用情况;-k表示每秒按 kilobytes字节显示数据;-t为打印汇报的时间;-v表示打印出版本信息和用法;-x device指定要统计的设备名称,默认为所有的设备;interval指每次统计间隔的时间;count指按照这个时间间隔统计的次数。  iostat一般的输出格式如下:  Linux 2.4.18-18smp (builder.linux.com) 2003年03月07日  avg-cpu: %user   %nice    %sys   %idle  4.81    0.01    1.03   94.15  Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn  dev3-0           30.31      1117.68       846.52   16104536   12197374  dev3-1            7.06       229.61        40.40    3308486     582080  对于输出中各字段的含义,iostat的帮助中有详细的说明。  使用sar进行综合分析  表1 sar参数说明  选项 功能  -A 汇总所有的报告  -a 报告文件读写使用情况  -B 报告附加的缓存的使用情况  -b 报告缓存的使用情况  -c 报告系统调用的使用情况  -d 报告磁盘的使用情况  -g 报告串口的使用情况  -h 报告关于buffer使用的统计数据  -m 报告IPC消息队列和信号量的使用情况  -n 报告命名cache的使用情况  -p 报告调页活动的使用情况  -q 报告运行队列和交换队列的平均长度  -R 报告进程的活动情况  -r 报告没有使用的内存页面和硬盘块  -u 报告CPU的利用率  -v 报告进程、i节点、文件和锁表状态  -w 报告系统交换活动状况  -y 报告TTY设备活动状况  sar是System Activity Reporter(系统活动情况报告)的缩写。顾名思义,sar工具将对系统当前的状态进行取样,然后通过计算数据和比例来表达系统的当前运行状态。它的 特点是可以连续对系统取样,获得大量的取样数据;取样数据和分析的结果都可以存入文件,所需的负载很小。sar是目前Linux上最为全面的系统性能分析 工具之一,可以从14个大方面对系统的活动进行报告,包括文件的读写情况、系统调用的使用情况、串口、CPU效率、内存使用状况、进程活动及IPC有关的 活动等,使用也是较为复杂。  sar的语法如下:  sar [-option] [-o file] t [n]  它的含义是每隔t秒取样一次,共取样n次。其中-o file表示取样结果将以二进制形式存入文件file中。  另一种语法如下:  sar [-option] [-s time] [-e time] [-i sec] [-f file]  含义是表示从file文件中取出数据,如果没有指定-f file,则从标准数据文件/var/adm/sa/sadd取数据,其中dd表示当前天。另外,-s time表示起始时间;-e time表示停止时间;-i sec表示取样的时间间隔,如果不指定则表示取文件中所有的数据。对于具体的选项参见表1。  一般它与-q和-u联合使用,以便对每个CPU的使用情况进行分析,比如运行如下命令:  sar -q -u 5 1  将输出如下:  Linux 2.4.18-18smp (builder.linux.com)        2003年03月07日  09时46分16?      CPU     %user     %nice   %system     %idle  09时46分21?      all      0.20      0.00      0.00     99.80  09时46分16? runq-sz plist-sz   ldavg-1   ldavg-5  09时46分21?        0        91      0.00      0.00  Average:          CPU     %user     %nice   %system     %idle  Average:          all      0.20      0.00      0.00     99.80  Average:      runq-sz plist-sz   ldavg-1   ldavg-5  Average:            0        91      0.00      0.00  由于sar命令太复杂,只有通过熟练使用才能了解每个选项的含义,对于sar输出中每个字段的含义运行man sar命令可以得到详细的解释。
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