如何使用Linux服务器内存交换提升性能

Posted 2023-05-11

参考技术A 1，linux下可以在/proc/cpuinfo中看到每个cpu的详细信息。但是对于双核的cpu，在cpuinfo中会看到两个cpu。常常会让人误以为是两个单核的cpu。
其实应该通过physical
processor
id来区分单核和双核。而physical
processor
id可以从cpuinfo或者dmesg中找到.
flags
如果有
ht
说明支持超线程技术
判断物理cpu的个数可以查看physical
id
的值，相同则为同一个物理cpu
2，查看内存大小:
cat
/proc/meminfo
grep
memtotal
3，其他一些可以查看详细linux系统信息的命令和方法:
uname
-a
#
查看内核/操作系统/cpu信息的linux系统信息命令
head
-n
1
/etc/issue
#
查看操作系统版本，是数字1不是字母l
cat
/proc/cpuinfo
#
查看cpu信息的linux系统信息命令
hostname
#
查看计算机名的linux系统信息命令
lspci
-tv
#
列出所有pci设备
lsusb
-tv
#
列出所有usb设备的linux系统信息命令
lsmod
#
列出加载的内核模块
env
#
查看环境变量资源
free
-m
#
查看内存使用量和交换区使用量
df
-h
#
查看各分区使用情况
du
-sh
#
查看指定目录的大小
grep
memtotal
/proc/meminfo
#
查看内存总量
grep
memfree
/proc/meminfo
#
查看空闲内存量
uptime
#
查看系统运行时间、用户数、负载
cat
/proc/loadavg
#
查看系统负载磁盘和分区
mount
column
-t
#
查看挂接的分区状态
fdisk
-l
#
查看所有分区
swapon
-s
#
查看所有交换分区
hdparm
-i
/dev/hda
#
查看磁盘参数(仅适用于ide设备)
dmesg
grep
ide
#
查看启动时ide设备检测状况网络
ifconfig
#
查看所有网络接口的属性
iptables
-l
#
查看防火墙设置
route
-n
#
查看路由表
netstat
-lntp
#
查看所有监听端口
netstat
-antp
#
查看所有已经建立的连接
netstat
-s
#
查看网络统计信息进程
ps
-ef
#
查看所有进程
top
#
实时显示进程状态用户
w
#
查看活动用户
id
#
查看指定用户信息
last
#
查看用户登录日志
cut
-d:
-f1
/etc/passwd
#
查看系统所有用户
cut
-d:
-f1
/etc/group
#
查看系统所有组
crontab
-l
#
查看当前用户的计划任务服务
chkconfig
–list
#
列出所有系统服务
chkconfig
–list
grep
on
#
列出所有启动的系统服务程序
rpm
-qa
#
查看所有安装的软件包
cat
/proc/cpuinfo
：查看cpu相关参数的linux系统命令
cat
/proc/partitions
：查看linux硬盘和分区信息的系统信息命令
cat
/proc/meminfo
：查看linux系统内存信息的linux系统命令
cat
/proc/version
：查看版本，类似uname
-r
cat
/proc/ioports
：查看设备io端口
cat
/proc/interrupts
：查看中断
cat
/proc/pci
：查看pci设备的信息
cat
/proc/swaps
：查看所有swap分区的信息

Linux内存性能诊断中vmstat命令的详解

vmstat命令是最常见的Linux/Unix监控工具，可以展现给定时间间隔的服务器的状态值,包括服务器的CPU使用率，内存使用，虚拟内存 交换情况,IO读写情况。相比top，通过vmstat可以看到整个机器的 CPU,内存,IO的使用情况，而不是单单看到各个进程的CPU使用率和内存使用率。

运行示例

一般vmstat工具的使用是通过两个数字参数来完成的，第一个参数是采样的时间间隔数，单位是秒，第二个参数是采样的次数，如:

[email protected]-199:~# vmstat 2 1
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa
 0  0  97640  53884 192800 578212    0    0     3    20    1   12  1  2 93  3

2表示每个两秒采集一次服务器状态，1表示只采集一次。

实际上，在应用过程中，我们会在一段时间内一直监控，不想监控直接结束vmstat就行了,例如:

[email protected]-199:~# vmstat 2
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa
 0  1  97640  50348 192812 578352    0    0     3    20    1   12  1  2 93  3
 0  0  97640  54636 192812 578360    0    0     0    14  126  147  2  4 86  8
 0  3  97640  53908 192816 578356    0    0     0    62   96  110  2  4 86  9
 0  0  97640  54156 192816 578360    0    0     0    14  113  118  3  5 83 11
 0  0  97640  53908 192816 578360    0    0     0    16  107  103  2  3 87  9

这表示vmstat每2秒采集数据，一直采集，直到我结束程序。

参数详解

Linux 内存监控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)Linux 内存监控内存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) Linux 内存监控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)Linux 内存监控 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)Linux 内存监控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）转换次数。
(6)Linux 内存监控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。

常见诊断：

1、假如 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。

2、假如 bi，bo 长期不等于0，表示物理内存容量太小。

每个参数的具体意思如下：

r 表示运行队列(就是说多少个进程真的分配到CPU)，我测试的服务器目前CPU比较空闲，没什么程序在跑，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。top的负载类似每秒的运行队 列。如果运行队列过大，表示你的CPU很繁忙，一般会造成CPU使用率很高。

b 表示阻塞的进程,这个不多说，进程阻塞，大家懂的。

swpd 虚拟内存已使用的大小，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。

free   空闲的物理内存的大小，我的机器内存总共8G，剩余3415M。

buff   Linux/Unix系统是用来存储，目录里面有什么内容，权限等的缓存，我本机大概占用300多M

cache cache直接用来记忆我们打开的文件,给文件做缓冲，我本机大概占用300多M(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。)

si  每秒从磁盘读入虚拟内存的大小，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。我的机器内存充裕，一切正常。

so  每秒虚拟内存写入磁盘的大小，如果这个值大于0，同上。

bi  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，我本机上没什么IO操作，所以一直是0，但是我曾在处理拷贝大量数据(2-3T)的机器上看过可以达到140000/s，磁盘写入速度差不多140M每秒

bo 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。

in 每秒CPU的中断次数，包括时间中断

cs 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。

us 用户CPU时间，我曾经在一个做加密解密很频繁的服务器上，可以看到us接近100,r运行队列达到80(机器在做压力测试，性能表现不佳)。

sy 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。

id  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。