Linux性能评估工具

介绍
负载：uptime
查看内核的信息： dmesg
查看内存状态： free、vmstat
- free：查看内存，已用内存，剩余内存、交换分区等
- vmstat：显示虚拟内存状况的信息。
查看CPU：
- mpstat：查看每个CPU的消耗信息
- top: 查看Linux任务信息
查看IO：iostat
查看网卡：sar

介绍

检测服务器当前的性能，主要检查的项目如下：

负载：uptime
内核信息： dmesg
内存：vmstat、free
CPU：top、mpstat、
I/O：iostat
网络：sar

有些命令需要安装sysstat包

负载：uptime

$ uptime

 22:37:31 up 65 days, 3:15, 1 user, load average: 40.00, 25.01, 10.05

通过uptime命令可以快速的查看当前的服务器的1分钟、5分钟、15分钟的平均负载情况，它对CPU运行状态和I/O数状态的资源负载的整体的展示。这三个数字几乎依次展示了系统的15分钟之内负载的变化，如上，1分钟的值比15分钟的高，就说明你的系统负载越来越高，此时就需要紧急排查系统的状况了。该工具只是快速查看健康状态的一种手段而已，真正需要确定需要下面的工具查看。

查看内核的信息： dmesg

$ dmesg |tail

[ 2567.534310] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_UP): em3: link is not ready

[ 2570.386536] tg3 0000:02:00.0 em3: Link is up at 1000 Mbps, full duplex

[ 2570.386550] tg3 0000:02:00.0 em3: Flow control is off for TX and off for RX

[ 2570.386555] tg3 0000:02:00.0 em3: EEE is disabled

[ 2570.386584] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_CHANGE): em3: link becomes ready

[20907.774686] perf: interrupt took too long (2502 > 2500), lowering kernel.perf_event_max_sample_rate to 79000

[50276.167405] perf: interrupt took too long (3173 > 3127), lowering kernel.perf_event_max_sample_rate to 63000

[96662.454537] perf: interrupt took too long (4010 > 3966), lowering kernel.perf_event_max_sample_rate to 49000

[143249.558510] perf: interrupt took too long (5025 > 5012), lowering kernel.perf_event_max_sample_rate to 39000

[204028.503117] perf: interrupt took too long (6286 > 6281), lowering kernel.perf_event_max_sample_rate to 31000

通过dmesg可以查看设备的一些故障信息。如: TCP丢包，oom-killer错误等。

查看内存状态： free、vmstat

free：查看内存，已用内存，剩余内存、交换分区等

$ free -h

    total used free shared buff/cache available

Mem: 7.6G   697M   3.0G   23M   3.9G    6.5G

Swap: 8.0G   0B   8.0G

通过free命令可以查看系统内存的使用状况。要了解Linux对内存利用率，就必须了解Linux对buffer cache和page cache的处理。简单来说，Linux内核会将进程要读取或者写入的数据先保存在内存中形成缓存块，加快下次对该数据的操作，上图中available更准确显示内存的剩余量。

buffer cache是对块设备数据的缓存，page cache是对文件数据的缓存。

swap显示了swap分区的大小，通过调整/proc/sys/vm/swappiness 文件可以调整内存交换到磁盘的积极程度，值为0-100之间的值，值越高，交换就越频繁，如果交换太频繁就会影响系统的性能，默认是60，建议调整为0。

# cat /proc/sys/vm/swappiness

60

# echo "vm.swappiness = 10" >>/etc/sysctl.conf

# sysctl -p

vmstat：显示虚拟内存状况的信息。

$ 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

 0 0 0 3082644 2076 4156120 0 0 1 210 12 9 1 0 99 0 0

 0 0 0 3083180 2076 4156112 0 0 0 473 2231 2420 1 0 99 0 0

 0 0 0 3083212 2076 4156112 0 0 0 12510 3946 3945 1 2 97 0 0

 0 0 0 3083684 2076 4156096 0 0 0 1403 2333 1725 1 0 99 0 0

 1 0 0 3082868 2076 4156388 0 0 0 505 2307 1795 4 1 95 0 0

 0 0 0 3083508 2076 4156040 0 0 0 475 1888 1570 1 1 99 0 0

 0 0 0 3083152 2076 4156040 0 0 0 8090 1694 1910 1 1 99 0 0

vmstat报告有关进程，内存，分页，块IO和cpu活动的信息。

procs:

r：正在CPU上运行和等待运行的进程数量。

b：阻塞的进程

Memory:

swpd：虚拟内存使用的大小

free：空闲的内存大小

buffer: 用作缓冲的内存大小

cache：用作缓存的内存大小

Swap:

si:每秒从交换区写到内存的大小

so:每秒写入到交换区的内存大小

IO：

bi:块设备每秒接收的块数量

bo:块设备每秒发送的块数量

System:

in:每秒CPU中断次数

cs:每秒上下文切换的次数，这个值越小越好

CPU :

us:用户的CPU时间

sy:系统内核运行CPU时间

id:空闲的CPU时间

wa:等待IO花费的时间

st:从虚拟机中偷走的时间

查看CPU：

mpstat：查看每个CPU的消耗信息

$ mpstat -P ALL 1 2

Linux 2.6.32-696.el6.x86_64 (DX_JQ_2) 12/07/2018 _x86_64_	(32 CPU)

01:52:00 PM CPU %usr %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %guest %idle

01:52:01 PM all 0.00 0.00 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 99.97

01:52:01 PM 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00

01:52:01 PM 1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00

01:52:01 PM 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00

01:52:01 PM 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00

01:52:01 PM 4 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00

01:52:01 PM 5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00

01:52:01 PM 6 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00

01:52:01 PM 7 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00

mpstat可以实时的查看每个CPU的消耗状况，可以查看每个CPU的分配不均衡的问题。

top: 查看Linux任务信息

top命令可以实时的查看Linux系统运行状况，查看系统启动的时间，在线用户，负载，各个进程的状态，CPU，内存，交换分区的状态。可以通过查看top查看每个进程具体的状信息，如，进程的PID，优先级，进程需要的虚拟内存和进程当前使用的内存大小等。

各个字段的含义：

PID:进程ID

PR：任务优先级

NI：nice值，数值越小表示优先级越高

VIRT：进程使用的虚拟内存总量

RES：进程使用的，没有换出的物理内存的大小

SHR：共享内存的大小

S：进程状态。D:不可中断的睡眠状态 R:运行 S:睡眠 T:跟踪/停止  Z:僵尸进程

%CPU: 占用的CPU时间比

%MEM：进程所使用的物理内存百分比

TIME+:进程使用的CPU时间总计

COMMAND:命令行

查看IO：iostat

# iostat -xz 1

Linux 2.6.32-696.el6.x86_64 (DX_JQ_2) 12/07/2018 _x86_64_	(32 CPU)

avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle

           0.05 0.00 0.07 0.01 0.00 99.87

Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %util

sda 0.00 3.29 0.02 1.13 1.28 35.30 31.88 0.02 20.90 7.84 21.13 5.19 0.60

dm-0 0.00 0.00 0.02 4.41 1.27 35.29 8.25 0.07 14.68 8.78 14.70 1.34 0.60

avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle

           0.06 0.00 0.06 0.00 0.00 99.87

Linux中可以通过iostat查看系统的IO状态。r/s, w/s, rkB/s, wkB/s: 这些是该设备每秒读％、写％、读Kb、写Kb。可用于描述工作负荷。

查看网卡：sar

# sar -n DEV 1

Linux 2.6.32-696.el6.x86_64 (DX_JQ_2) 12/07/2018 _x86_64_	(32 CPU)

02:28:00 PM IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s

02:28:01 PM lo 20.00 20.00 2.33 2.33 0.00 0.00 0.00

02:28:01 PM em1 21.00 39.00 1.47 9.24 0.00 0.00 4.00

02:28:01 PM em2 89.00 39.00 49.84 8.36 0.00 0.00 29.00

02:28:01 PM em3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

02:28:01 PM em4 1.00 0.00 0.12 0.00 0.00 0.00 1.00

02:28:01 PM bond0 110.00 78.00 51.31 17.60 0.00 0.00 33.00

02:28:01 PM bond1 1.00 0.00 0.12 0.00 0.00 0.00 1.00

使用sar查看网络接口的吞吐量。通过 sar 命令可以全面的获取系统的 CPU、运行队列、磁盘 I/O、交换区、内存、 cpu 中断、网络等性能数据。

命令	说明
sar -u 1 3	查看CPU
sar -r 1 3	查看内存和交互空间
sar -B 1 3	查看内存分页
sar -b 1 3	查看I/O速率
sar -q 1 3	查看进程队列长度和平均负载状态
sar -W 1 3	查看系统交互活动信息