Linux必知必会--vmstat

Posted 2022-11-03 richered

视野、格局、胸怀、魄力

　　　　　　　　　---无

 

参考资料：https://man.linuxde.net/vmstat

　　　　　http://www.ha97.com/4512.html

 

vmstat命令的含义为显示虚拟内存，它可报告关于进程、内存、I/0等系统整体运行状态。

 

语法

vmstat 选项 参数

 

参数：

 

事件间隔：状态信息刷新的时间间隔

 

次数：显示报告的次数

 

示例：

 

vmstat 1   

 

每隔1s输出一次

 

vmstat 1 5

 

每个1s输出一次，一共输出5次

 

字段说明

 

procs:

 

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

 

b:等待I/O的数量

 

Memory：

 

swpd:使用虚拟内存的大小，如果swpd的值不为0.但是SI、SO的值增长期为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的值大时，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：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的时候，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）很少或者接近于0的时候，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），那么不必担心，系统性能这时候不会受到影响。

 

IO：

 

bi：每秒读取的块数

 

bo：每秒写入的块数

 

注：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等待的值也会变大。

  

System：

 

in：每秒中断数，包括时钟中断

 

cs：每秒上下文切换数

 

注：上面2个值越大，会看到由内核消耗的CPU时间会越大。

 

CPU：（百分比）

 

us：用户进程执行时间百分比

 

us的值比较高的时候，说明用户进行消耗CPU时间多，但是如果长期超50%的使用，那么我们就应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

 

注：sy的值越高时。说明系统内核消耗的cpu资源多，这并不是良性表现，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 

 

总结：

目前说来，对于服务器监控有用处的度量主要有：

r（运行队列）
pi（页导入）
us（用户CPU）
sy（系统CPU）
id（空闲）
注意：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bi，bo 长期不等于0，表示内存不足。

通过VMSTAT识别CPU瓶颈：
r（运行队列）展示了正在执行和等待CPU资源的任务个数。当这个值超过了CPU数目，就会出现CPU瓶颈了。

Linux下查看CPU核心数的命令：
cat /proc/cpuinfo|grep processor|wc -l

当r值超过了CPU个数，就会出现CPU瓶颈，解决办法大体几种：

1. 最简单的就是增加CPU个数和核数
2. 通过调整任务执行时间，如大任务放到系统不繁忙的情况下进行执行，进尔平衡系统任务
3. 调整已有任务的优先级

通过vmstat识别CPU满负荷：

首先需要声明一点的是，vmstat中CPU的度量是百分比的。当us＋sy的值接近100的时候，表示CPU正在接近满负荷工作。但要注意的是，CPU 满负荷工作并不能说明什么，Linux总是试图要CPU尽可能的繁忙，使得任务的吞吐量最大化。唯一能够确定CPU瓶颈的还是r（运行队列）的值。

通过vmstat识别RAM瓶颈：

数据库服务器都只有有限的RAM，出现内存争用现象是Oracle的常见问题。

首先用free查看RAM的数量：
[oracle@oracle-db02 ~]$ free
total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:       2074924    2071112       3812          0      40616    1598656
-/+ buffers/cache:     431840    1643084
Swap:      3068404     195804    2872600

当内存的需求大于RAM的数量，服务器启动了虚拟内存机制，通过虚拟内存，可以将RAM段移到SWAP DISK的特殊磁盘段上，这样会 出现虚拟内存的页导出和页导入现象，页导出并不能说明RAM瓶颈，虚拟内存系统经常会对内存段进行页导出，但页导入操作就表明了服务器需要更多的内存了， 页导入需要从SWAP DISK上将内存段复制回RAM，导致服务器速度变慢。

解决的办法有几种：

1. 最简单的，加大RAM；
2. 改小SGA，使得对RAM需求减少；
3. 减少RAM的需求。（如：减少PGA）

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。

1.)如果在processes中运行的序列(process r)是连续的大于在系统中的CPU的个数表示系统现在运行比较慢,有多数的进程等待CPU。

2.)如果r的输出数大于系统中可用CPU个数的4倍的话,则系统面临着CPU短缺的问题,或者是CPU的速率过低,系统中有多数的进程在等待CPU,造成系统中进程运行过慢。

3.)如果空闲时间(cpu id)持续为0并且系统时间(cpu sy)是用户时间的两倍(cpu us)系统则面临着CPU资源的短缺。

解决办法:

当发生以上问题的时候请先调整应用程序对CPU的占用情况.使得应用程序能够更有效的使用CPU.同时可以考虑增加更多的CPU.  关于CPU的使用情况还可以结合mpstat,  ps aux top  prstat –a等等一些相应的命令来综合考虑关于具体的CPU的使用情况,和那些进程在占用大量的CPU时间.一般情况下，应用程序的问题会比较大一些.比如一些sql语句不合理等等都会造成这样的现象.

内存问题现象:

内存的瓶颈是由scan rate (sr)来决定的.scan rate是通过每秒的始终算法来进行页扫描的.如果scan rate(sr)连续的大于每秒200页则表示可能存在内存缺陷.同样的如果page项中的pi和po这两栏表示每秒页面的调入的页数和每秒调出的页数.如果该值经常为非零值,也有可能存在内存的瓶颈,当然,如果个别的时候不为0的话,属于正常的页面调度这个是虚拟内存的主要原理.

解决办法:
1.调节applications & servers使得对内存和cache的使用更加有效.

2.增加系统的内存.

3. Implement priority paging in s in pre solaris 8 versions by adding line “set priority paging=1” in /etc/system. Remove this line if upgrading from Solaris 7 to 8 & retaining old /etc/system file.

关于内存的使用情况还可以结ps aux top  prstat –a等等一些相应的命令来综合考虑关于具体的内存的使用情况,和那些进程在占用大量的内存.一般情况下，如果内存的占用率比较高,但是,CPU的占用很低的时候,可以考虑是有很多的应用程序占用了内存没有释放,但是,并没有占用CPU时间,可以考虑应用程序,对于未占用CPU时间和一些后台的程序,释放内存的占用。