性能测试中vmstat命令的常见使用。

Posted 2020-10-06 张永清

vmstat是Linux中常用的一个命令，尤其是在进行性能测试时，使用该命令，往往能辅助我们进行性能问题定位。

我们先看一下这个命令执行得到的数据。

[[email protected] ~]# vmstat 1 10
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 486716 2798308 586292 636208 0 0 7 9 0 0 1 1 98 0 0
0 0 486716 2798300 586300 636212 0 0 0 140 381 714 1 0 99 0 0
0 0 486716 2798448 586300 636232 0 0 0 40 378 685 1 0 99 1 0
0 0 486716 2798448 586300 636236 0 0 0 0 316 595 0 0 100 0 0
0 0 486716 2797912 586300 636236 0 0 0 0 388 662 1 0 99 0 0
0 0 486716 2797780 586304 636236 0 0 0 36 432 693 1 0 99 0 0
0 0 486716 2797912 586304 636236 0 0 0 4 407 667 1 0 99 0 0
0 0 486716 2798076 586304 636236 0 0 0 40 384 685 0 0 100 0 0
0 0 486716 2798076 586304 636236 0 0 0 28 387 672 1 0 99 0 0
0 0 486716 2798076 586304 636236 0 0 0 0 408 703 1 0 99 0 0

一下子看到这么多数据，这些都代表什么意思呢。我们就来详细了解一下。

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。

swpd 虚拟内存已使用的大小。

free   空闲的物理内存的大小，就是还有多少物理内存没有被使用。

buff   Linux/Unix系统的缓存。

cache cache直接用来记忆我们打开的文件,给文件做缓冲，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，当空闲的内存不足时，这些缓存的内存便可以释放出来。

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，这个值一般可以真实反映当前的内存是否是一个瓶颈。

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

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

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。

wa 等待IO CPU时间。

st 显示虚拟机管理器在服务另一个虚拟处理器时虚拟CPU处在非自愿等待下花费时间的百分比

vmstat 还可以对disk做很多的分析

vmstat 

-d prints disk statistics
-D prints disk table
-p prints disk partition statistics

-d可以看到磁盘读写的统计分析情况

[[email protected] ~]# vmstat -d
disk- ------------reads------------ ------------writes----------- -----IO------
total merged sectors ms total merged sectors ms cur sec
ram0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ram1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ram2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ram3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ram4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ram5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ram6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ram7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ram8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ram9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ram10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ram11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ram12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ram13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ram14 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ram15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
loop0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
loop1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
loop2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
loop3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
loop4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
loop5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
loop6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
loop7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
sr0 74 31 420 110 0 0 0 0 0 0
vda 414443 55553 18904174 1090533 35245086 17395288 369987052 50346547 0 21164
dm-0 13839 0 110712 92343 134397 0 1075160 1425251 0 33
dm-1 50438 0 1589578 373204 6086424 0 48691256 13801110 0 4859
dm-2 25159 0 741386 93574 13641485 0 109131760 58280348 0 6306
disk- ------------reads------------ ------------writes----------- -----IO------
total merged sectors ms total merged sectors ms cur sec
dm-3 226921 0 12979482 374950 3402653 0 26807368 150029045 0 2094
dm-4 848 0 8290 4074 21437012 0 171496064 37658599 0 7910
dm-5 15903 0 373610 50583 1107064 0 8856472 60806220 0 300
dm-6 135554 0 3074754 677070 485621 0 3884928 26750658 0 393
vdb 4921867 7619 968706386 2063218 22670735 108363892 998454992 19180459 0 9238
dm-7 4928923 0 968701410 2144859 127417700 0 998454912 773663155 0 9277

-D 可以以汇总的方式查看到磁盘的各项读写的情况。

[[email protected] ~]# vmstat -D
35 disks
2 partitions
10733969 total reads
63203 merged reads
1975190202 read sectors
6964518 milli reading
231628817 writes
125759350 merged writes
2736845900 written sectors
1191942088 milli writing
0 inprogress IO
61574 milli spent IO

-p可以看到每个分区的情况

[[email protected] ~]# vmstat -p /dev/vda1
vda1 reads read sectors writes requested writes
879 22098 260 44044