Linux常用主性能测试

Posted 2020-10-26

 sar是System Activity Reporter（系统活动情况报告）的缩写。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。

查看CPU使用率: sar -u 1 2 (后面两个参数表示监控的频率，比如例子中的1和2，表示每秒采样一次，总共采样两次)

· %user 用户模式下消耗的CPU时间的比例；

· %nice 通过nice改变了进程调度优先级的进程，在用户模式下消耗的CPU时间的比例

· %system 系统模式下消耗的CPU时间的比例；

· %iowait CPU等待磁盘I/O导致空闲状态消耗的时间比例；

· %steal 利用Xen等操作系统虚拟化技术，等待其它虚拟CPU计算占用的时间比例；

· %idle CPU空闲时间比例；

[[email protected] ~]# sar -q 1 2

· runq-sz：运行队列的长度（等待运行的进程数）

· plist-sz：进程列表中进程（processes）和线程（threads）的数量

· ldavg-1：最后1分钟的系统平均负载

· ldavg-5：过去5分钟的系统平均负载

· ldavg-15：过去15分钟的系统平均负载

查询内存: sar -r 1 2

[[email protected] ~]# sar -r 1 2

· kbmemfree：这个值和free命令中的free值基本一致,所以它不包括buffer和cache的空间.

· kbmemused：这个值和free命令中的used值基本一致,所以它包括buffer和cache的空间.

· %memused：物理内存使用率，这个值是kbmemused和内存总量(不包括swap)的一个百分比.

· kbbuffers和kbcached：这两个值就是free命令中的buffer和cache.

· kbcommit：保证当前系统所需要的内存,即为了确保不溢出而需要的内存(RAM+swap).

· %commit：这个值是kbcommit与内存总量(包括swap)的一个百分比.

查询页面交换:sar -W 1 3

[[email protected] ~]# sar -W 1 3

· pswpin/s：每秒系统换入的交换页面（swap page）数量

· pswpout/s：每秒系统换出的交换页面（swap page）数量

free

free工具用来查询系统可用内存，显示当前系统未使用和已使用的内存数目，还可以显示被内核使用的内存缓存区。

· total：内存总数

· used：已经使用的内存数

· free：空闲的内存数

· shared：当前已经废弃不用

· buffers Buffer：缓存内存数

程序实实在在吃掉的内存数：Mem中的used - buff/cache

可以挪用的内存总数：Mem中的free + buff/cache

 

swap：也就是我们通常所说的虚拟内存。当内存使用到一定值的时候，会开始进行交换（怎么查看额定值 cat /proc/meminfo）

 

page cache 和 buffer cache的区别？

    简单来说，page cache用来缓存文件数据，buffer cache用来缓存磁盘数据。在有文件系统的情况下，对文件操作，那么数据会缓存到page cache。如果直接采用dd等工具对磁盘进行读写，那么数据会缓存到buffer cache。

 

free -s 10  #周期性的查询内存使用情况，每10s 执行一次命令 

iostat

    被用于监视系统输入输出设备和CPU使用情况，它的特点是汇报磁盘活动统计情况，同时也会汇报出CPU的使用情况。

[[email protected] ~]# iostat 1 1

注：如果%iowait的值过高，表示硬盘存在I/O瓶颈。 %idle值高，表示CPU较空闲。如果%idle值高但系统响应慢时，有可能是CPU等待分配内存，此时应加大内存容量。%idle值如果持续低于10，那么系统的CPU处理能力相对较低，表明系统中最需要解决的资源是CPU。

· tps：该设备每秒的传输次数；

· kB_read/s：每秒从设备（drive expressed）读取的数据量；

· kB_wrtn/s：每秒向设备（drive expressed）写入的数据量；

· kB_read：读取的总数据量；kB_wrtn：写入的总数量数据量；

vmstat

显示虚拟内存状态，但是他可以报告关于进程、内存、I/O等系统运行状态。

Procs（进程）
    r: 运行队列中进程数量，这个值也可以判断是否需要增加CPU。（长期大于1）
    b: 等待IO的进程数量。

Memory（内存）
    swpd: 使用虚拟内存大小，如果swpd的值不为0，但是SI，SO的值长期为0，这种情况不会影响系统性能。
    free: 空闲物理内存大小。
    buff: 用作缓冲的内存大小。
    cache: 用作缓存的内存大小，如果cache的值大的时候，说明cache处的文件数多，如果频繁访问到的文件都能被cache处，那么磁盘的读IO bi会非常小。

Swap
    si: 每秒从交换区写到内存的大小，由磁盘调入内存。
    so: 每秒写入交换区的内存大小，由内存调入磁盘。
    注意：内存够用的时候，这2个值都是0，如果这2个值长期大于0时，系统性能会受到影响，磁盘IO和CPU资源都会被消耗。有些朋友看到空闲内存（free）很少的或接近于0时，就认为内存不够用了，不能光看这一点，还要结合si和so，如果free很少，但是si和so也很少（大多时候是0），那么不用担心，系统性能这时不会受到影响的。

IO（现在的Linux版本块的大小为1kb）
    bi: 每秒读取的块数
    bo: 每秒写入的块数
    注意：随机磁盘读写的时候，这2个值越大（如超出1024k)，能看到CPU在IO等待的值也会越大。

system（系统）
    in: 每秒中断数，包括时钟中断。
    cs: 每秒上下文切换数。
    注意：上面2个值越大，会看到由内核消耗的CPU时间会越大。

CPU（以百分比表示）
    us: 用户进程执行时间百分比(user time)
    us的值比较高时，说明用户进程消耗的CPU时间多，但是如果长期超50%的使用，那么我们就该考虑优化程序算法或者进行加速。
    sy: 内核系统进程执行时间百分比(system time)
    sy的值高时，说明系统内核消耗的CPU资源多，这并不是良性表现，我们应该检查原因。
    wa: IO等待时间百分比
    wa的值高时，说明IO等待比较严重，这可能由于磁盘大量作随机访问造成，也有可能磁盘出现瓶颈（块操作）。

    id: 空闲时间百分比

 top

可以实时动态地查看系统的整体运行情况，是一个综合了多方信息监测系统性能和运行信息的实用工具，是Linux下的任务管理器。通过top命令所提供的互动式界面，用热键可以管理。热键如下：

· q：退出top命令

· <Space>：立即刷新

· s：设置刷新时间间隔

· c：显示命令完全模式

· t:：显示或隐藏进程和CPU状态信息

· m：显示或隐藏内存状态信息

· l：显示或隐藏uptime信息

· f：增加或减少进程显示标志

· S：累计模式，会把已完成或退出的子进程占用的CPU时间累计到父进程的MITE+

· P：按%CPU使用率排行

· T：按MITE+排行

· M：按%MEM排行

· u：指定显示用户进程

· r：修改进程renice值

· kkill：进程

· i：只显示正在运行的进程

· W：保存对top的设置到文件^/.toprc，下次启动将自动调用toprc文件的设置。

· h：帮助命令。

· q：退出

注：强调一下，使用频率最高的是P、T、M，因为通常使用top，我们就想看看是哪些进程最耗cpu资源、占用的内存最多； 注：通过”shift + >”或”shift + <”可以向右或左改变排序列 如果只需要查看内存：可用free命令。只查看uptime信息（第一行），可用uptime命令

[[email protected] ~]# top

第一行

· 16:56:31 ： 系统当前时间

· , 30： 系统开机到现在经过了多少时间

· 3 users ： 当前3用户在线

· load average: 0.15, 0.13, 0.18： 系统1分钟、5分钟、15分钟的CPU负载信息

第二行

· Tasks：任务;

· 205 total：很好理解，就是当前有358个任务，也就是358个进程。

· 3 running：3个进程正在运行

· 202 sleeping：202个进程睡眠

· 0 stopped：停止的进程数

· 0 zombie：僵死的进程数

第三行

· Cpu(s)：表示这一行显示CPU总体信息

· 0.7%us：用户态进程占用CPU时间百分比，不包含renice值为负的任务占用的CPU的时间。

· 2.2%sy：内核占用CPU时间百分比

· 2.6%ni：改变过优先级的进程占用CPU的百分比

· 93.7%id：空闲CPU时间百分比

· 0.0%wa：等待I/O的CPU时间百分比

· 0.0%hi：CPU硬中断时间百分比

· 0.7%si：CPU软中断时间百分比

· 注：这里显示数据是所有cpu的平均值，如果想看每一个cpu的处理情况，按1即可；折叠，再次按1；

第四行

· Men：内存的意思

· total：物理内存总量

· used：使用的物理内存量

· free：空闲的物理内存量

· buffers：用作内核缓存的物理内存量

第五行

· Swap：交换空间

· total：交换区总量

· used：使用的交换区量

· free：空闲的交换区量

· cached：缓冲交换区总量

进程信息

· PID：进程的ID

· USER：进程所有者

· PR：进程的优先级别，越小越优先被执行

· NInice：值

· VIRT：进程占用的虚拟内存

· RES：进程占用的物理内存

· SHR：进程使用的共享内存

· S：进程的状态。S表示休眠，R表示正在运行，Z表示僵死状态，N表示该进程优先值为负数

· %CPU：进程占用CPU的使用率

· %MEM：进程使用的物理内存和总内存的百分比

· TIME+：该进程启动后占用的总的CPU时间，即占用CPU使用时间的累加值。

· COMMAND：进程启动命令名称

Github上发现了一个Linux命令搜索工具，很好用，介绍给大家：https://jaywcjlove.github.io/linux-command/