知識星球
來源：Linux學習
ID：LoveLinux1024
本文的內容主要來自對Netflix的一篇技術部落格( Linux Performance Analysis in 60,000 Milliseconds （https://medium.com/netflix-techblog/linux-performance-analysis-in-60-000-milliseconds-accc10403c55），並添加了一些自己的理解，僅供參考。
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後的數字分別表示計算機在1min、5min、15min內的平均負載。
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
列印核心環形快取區中的內容，可以用來檢視一些錯誤；
上面的例子中，顯示行程18694 因引記憶體越界被kill掉以及TCP request被丟棄的錯誤。透過dmesg可以快速判斷是否有導致系統效能異常的問題。
3. vmstat 1
$ vmstat 1
procs ---------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st
34 0 0 200889792 73708 591828 0 0 0 5 6 10 96 1 3 0 0
32 0 0 200889920 73708 591860 0 0 0 592 13284 4282 98 1 1 0 0
32 0 0 200890112 73708 591860 0 0 0 0 9501 2154 99 1 0 0 0
32 0 0 200889568 73712 591856 0 0 0 48 11900 2459 99 0 0 0 0
32 0 0 200890208 73712 591860 0 0 0 0 15898 4840 98 1 1 0 0
^C123456789
列印行程、記憶體、交換分割槽、IO和CPU等的統計資訊；
vmstat的格式如下
> vmstat [options] [delay [count]]
vmstat第一次輸出表示從開機到vmstat執行時的平均值；剩餘輸出的都是在指定的時間間隔內的平均值，上述例子中delay的值設定為1，除第一次以外，剩餘的都是1秒統計一次，count未設定，將會一直迴圈列印。
$ vmstat 10 3
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 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設定為10，count設定為3，表示每行列印10秒內的平均值，只打印3次。
需要檢查的列
-
r：表示正在執行或者等待CPU排程的行程數。因為該列資料不包含I/O的統計資訊，因此可以用來檢測CPU是否飽和。若r列中的數字大於CPU的核數，表示CPU已經處於飽和狀態。
-
free：當前剩餘的記憶體；
-
si, so：交換分割槽換入和換出的個數，若換入換出個數大於0，表示記憶體不足；
-
us, sy, id, wa：CPU的統計資訊，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 ALL
Linux 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 %idle
04:03:55 PM all 3.67 0.00 0.61 0.71 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 95.02
04:03:55 PM 0 3.52 0.00 0.57 0.76 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 95.15
04:03:55 PM 1 3.83 0.00 0.61 0.71 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 94.85
04:03:55 PM 2 3.80 0.00 0.61 0.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 94.99
04:03:55 PM 3 3.68 0.00 0.58 0.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 95.13
04:03:55 PM 4 3.54 0.00 0.57 0.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 95.30
[...]1234567891011
該命令用於每秒列印一次每個CPU的統計資訊，可用於檢視CPU的排程是否均勻。
5. pidstat 1
$ pidstat 1
Linux 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 Command
07:41:03 PM 0 9 0.00 0.94 0.00 0.94 1 rcuos/0
07:41:03 PM 0 4214 5.66 5.66 0.00 11.32 15 mesos-slave
07:41:03 PM 0 4354 0.94 0.94 0.00 1.89 8 java
07:41:03 PM 0 6521 1596.23 1.89 0.00 1598.11 27 java
07:41:03 PM 0 6564 1571.70 7.55 0.00 1579.25 28 java
07:41:03 PM 60004 60154 0.94 4.72 0.00 5.66 9 pidstat
07:41:03 PM UID PID %usr %system %guest %CPU CPU Command
07:41:04 PM 0 4214 6.00 2.00 0.00 8.00 15 mesos-slave
07:41:04 PM 0 6521 1590.00 1.00 0.00 1591.00 27 java
07:41:04 PM 0 6564 1573.00 10.00 0.00 1583.00 28 java
07:41:04 PM 108 6718 1.00 0.00 0.00 1.00 0 snmp-pass
07:41:04 PM 60004 60154 1.00 4.00 0.00 5.00 9 pidstat
^C123456789101112131415161718
該命令用於列印各個行程對CPU的佔用情況，類似top命令中顯示的內容。pidstat的優勢在於，可以滾動的列印行程執行情況，而不像top那樣會清屏。
上述例子中，%CPU中兩個java行程的cpu利用率分別達到了1590%和1573%，表示java行程佔用了16顆CPU。
6. iostat -xz 1
類似vmstat，第一次輸出的是從系統開機到統計這段時間的取樣資料；
$ iostat -xz 1
Linux 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 22.21
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %util
xvda 0.00 0.23 0.21 0.18 4.52 2.08 34.37 0.00 9.98 13.80 5.42 2.44 0.09
xvdb 0.01 0.00 1.02 8.94 127.97 598.53 145.79 0.00 0.43 1.78 0.28 0.25 0.25
xvdc 0.01 0.00 1.02 8.86 127.79 595.94 146.50 0.00 0.45 1.82 0.30 0.27 0.26
dm-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 0.04
dm-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 0.00
dm-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裝置發出的reads、writes、read Kbytes、write Kbytes的數量。
-
await，表示應用程式排隊等待和被服務的平均I/O時間，該值若大於預期的時間，這表示I/O裝置處於飽和狀態或者異常。
-
avgqu-sz，表示請求被髮送給I/O裝置的平均時間，若該值大於1，則表示I/O裝置可能已經飽和；
-
%util，每秒裝置的利用率；若該利用率超過60%，則表示裝置出現效能異常；
7. free -m
$ free -m
total used free shared buffers cached
Mem: 245998 24545 221453 83 59 541
-/+ buffers/cache: 23944 222053
Swap: 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，系統存在效能問題。
Linux中會用free記憶體作為cache，若應用程式需要分配記憶體，系統能夠快速的將cache佔用的記憶體回收，因此free的記憶體包含cache佔用的部分。
8. sar -n DEV 1
sar是System Activity Reporter的縮寫，系統活動狀態報告。
-n { keyword [,…] | ALL }，用於報告網路統計資料。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, 每秒統計一次網路的使用情況；
-n EDEV 1，每秒統計一次錯誤的網路資訊；
$ sar -n DEV 1
Linux 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/s
03:54:58 PM ens32 3286.00 7207.00 283.34 18333.90 0.00 0.00 0.00
03:54:58 PM lo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
03:54:58 PM vethe915e51 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
03:54:58 PM docker0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
03:54:58 PM IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s
03:54:59 PM ens32 3304.00 7362.00 276.89 18898.51 0.00 0.00 0.00
03:54:59 PM lo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
03:54:59 PM vethe915e51 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
03:54:59 PM docker0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
^C123456789101112131415
-
IFACE ，網路介面名稱；
-
rxpck/s ，每秒接收到包數；
-
txpck/s ，每秒傳輸的報數；(transmit packages)
-
rxkB/s ，每秒接收的千位元組數；
-
txkB/s ，每秒傳送的千位元組數；
-
rxcmp/s ，每秒接收的壓縮包的數量；
-
txcmp/s ，每秒傳送的壓縮包的數量；
-
rxmcst/s，每秒接收的組資料包數量；
9. sar -n TCP,ETCP 1
該命令可以用於粗略的判斷網路的吞吐量，如發起的網路連線數量和接收的網路連線數量；
-
TCP, 報告關於TCPv4網路流量的統計資訊;
-
ETCP, 報告有關TCPv4網路錯誤的統計資訊;
$ sar -n TCP,ETCP 1
Linux 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/s
04:16:44 PM 0.00 2.00 15.00 13.00
04:16:45 PM 0.00 3.00 126.00 203.00
04:16:46 PM 0.00 0.00 99.00 99.00
04:16:47 PM 0.00 0.00 18.00 9.00
04:16:48 PM 0.00 0.00 5.00 6.00
04:16:49 PM 0.00 0.00 1.00 1.00
04:16:50 PM 0.00 1.00 4.00 4.00
04:16:51 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())，發起的網路連線數量；
-
passive/s: Number of remotely-initiated TCP connections per second (e.g., via accept())，接收的網路連線數量；
-
retrans/s: Number of TCP retransmits per second，重傳的數量；
10. top
top命令包含更多的指標統計，相當於一個綜合命令。
$ top
top - 00:15:40 up 21:56, 1 user, load average: 31.09, 29.87, 29.92
Tasks: 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 st
KiB Mem: 25190241+total, 24921688 used, 22698073+free, 60448 buffers
KiB 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
下麵的圖片很好的展示了各個命令的主要作用，如使用vmstat檢視系統的整體效能，mpstat用於檢視cpu的效能，pidstat用於檢視行程的狀態，iostat用於檢視io的狀態，free用於產看記憶體的狀態，sar用於產看網路的狀態等。
Linux常用效能工具一覽
參考
-
效能不好怎麼辦？對著清單擼一遍
-
Linux Performance Analysis in 60,000 Milliseconds
-
Netflix常用效能測試工具影片教程
作者：guoxiaojie_415
來自：https://blog.csdn.net/guoxiaojie_415/article/details/80526667
《Linux雲端計算及運維架構師高薪實戰班》2018年08月27日即將開課中，120天衝擊Linux運維年薪30萬，改變速約~~~~
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