2018.1.22 7周1次课

Posted 2020-10-21

七周一次课（1月22日）

10.1 使用w查看系统负载

10.2 vmstat命令

10.3 top命令

10.4 sar命令

10.5 nload命令

众所周知，生病了需要去医院看病，大夫首先要询问我们哪里不舒服，然后再通过观察和自己的经验，大体上就能判定我们得的是什么病。然而Linux不会说话，它不会主动告诉我们哪里出现了问题，需要我们自己去观察。那么如何评估系统运行状态是否良好呢？下面阿铭就介绍一些帮我们分析系统状态的工具。

10.1 使用w查看系统负载

相信所有Linux管理员最常用的命令就是这个w了，该命令显示的信息很丰富。

第1行从左至右显示的信息依次为：时间（红框）、系统运行时间（黄框）、登录用户数（蓝框）、平均负载（白框）。

从第2行开始的所有行则是告诉我们：当前登录的用户名及其登录地址等。

其实在这些信息中，最应该关注第1行中的load average：后面的3个数值。

第1个数值表示1分钟内系统的平均负载值，第2个数值表示5分钟内系统的平均负载值，第3个数值表示15分钟内系统的平均负载值 我们着重看第1个值，它表示单位时间段内使用CPU的活动进程数 （ 在这里其实就是1分钟内 ），值越大就说明服务器压力越大。一般情况下，这个值只要不超过服务器的CPU数量就没有关系。如果服务器的CPU数量为8，那么值小于8就说明当前服务器没有压力；否则就要关注一下了。

命令格式：w [-fhlsuV][用户名称]

参数

-h 不显示标题。

-u 列出当前进程和CPU时间时忽略用户名。这主要是用于执行su命令后的情况。

-s 使用短模式。不显示登录时间、JCPU(终端机阶段作业)和PCPU（程序消耗）时间。

-f 切换显示FROM项，也就是远程主机名项。默认值是不显示远程主机名

-V 显示版本信息。

使用说明：

User：登录用户名  TTY：登录后系统分配的终端号  From：远程主机名，即从哪登录的  [email protected]：何时登录  IDLE：用户空闲时间。这是个计时器，一旦用户执行任何操作，改计时器就会被重置。  JCPU：和终端连接的所有进程占用时间。包括当前正在运行的后台作业占用时间  PCPU：当前进程所占用时间  WHAT：当前正在运行进程的命令行

类似命令：uptime

查看cpu核数：cat /proc/cpuinfo

/proc/cpuinfo这个文件记录了CPU的详细信息。目前市面上的服务器有很多是2颗多核CPU,在Linux看来，它就是2*n个CPU（这里的n为单颗物理CPU上有几核）。假如n是4，则查看这个文件时会显示8段类似的信息，而最后一段信息的processor：后面会显示7。所以查看当前系统有几个CPU,我们可以使用命令grep -c 'processor' /proc/cpuinfo。然而查看有几颗物理CPU时，则需查看关键字physical id。

10.2 vmstat命令监控系统的状态

命令w查看的是系统整体上的负载，通过看那个数值可以知道当前系统有没有压力。但它无法判断具体是哪里（CPU、内存、磁盘等）有压力，所以这就用到了vmstat。vmstat命令打印的结果共分为6 分：procs、memory、swap、io、system和cpu。请重点关注一下r、b、si、so、bi、bo这几列信息

1. procs显示进程的相关信息

• r (run)：表示运行或等待CPU时间片的进程数。大家不要误认为等待CPU时间片意味着这个进程没有运行，实际上某一时刻1个CPU只能有一个进程占用，其他进程只能排着队等着，此时这些排队等待CPU资源的进程依然是运行状态该数值如果长期大于服务器CPU的个 数，则说明CPU资源不够用了

• b (block)：表示等待资源的进程数，这个资源指的是I/O、内存等。举个例子，当磁盘读写非常频繁时，写数据就会非常慢，此时CPU运算很快就结束了，但进程需要把计算的结果写入磁盘，这样进程的任务才算完成，那此时这个进程只能慢慢地等待磁盘了，这样这个进程就是这个b状态。该数值如果长时间大于1，则需要关注一下了。

1. memory显示内存的相关信息

• swpd：表示切换到交换分区中的内存数量，单位为KB。

• free：表示当前空闲的内存数量，单位为KB

• buff：表示（即将写入磁盘的）缓冲大小，单位为KB

• cache：表示（从磁盘中读取的）缓存大小，单位为KB

1. swap显示内存的交换情况

• si：表示由交换区写入内存的数据量，单位为KB

• so：表示由内存写入交换区的数据量，单位为KB

1. io显示磁盘的使用情况

• bi：表示从块设备读取数据的量（读磁盘），单位为KB

• bo：表示从块设备写入数据的量（写磁盘），单位为KB

1. system显示采集间隔内发生的中断次数

• in：表示在某一时间间隔内观测到的每秒设备的中断次数

• cs：表示每秒产生的上下文切换次数

1. cpu显示CPU的使用状态

• us：显示用户下所花费CPU的时间百分比的

• sy：显示系统花费CPU的时间百分比

• id：表示CPU处于空闲状态的时间百分比

• wa：表示I/O等待所占用CPU的时间百分比

• st： 表示被偷走的CPU所占百分比 （一般都为0，不用关注）。

us+sy+id=100

以上所介绍的各个参数中，需要经常会关注r、b和wa这3列。io部分的bi和bo也是要经常参考的对象，如果磁盘io压力很大，这两列的数值会比较高。另外，当si和so两列的数值比较高并且不断变化说明内存不够了，内存中的数据频繁交换到交换分区中，这往往对系统性能影响极大。

我们使用vmstat查看系统状态时，通常都是使用如下形式

10.3 top命令显示进程所占用的系统资源

top命令用于动态监控进程所占的系统资源，每隔3秒变一次。它的特点是把占用系统资源（CPU、内存、磁盘I/O等）最高的进程放到最前面。top命令打印出了很多信息，包括系统负载（load average)、进程数（Tasks）、CPU使用情况、内存使用情况以及交换分区使用情况。这些内容其实可以通过其他命令来查看，用top重点查看的还是下面的进程使用系统资源的详细状况，其中你需要关注%CPU、%MEM和COMMAND这几项所代表的意义。RES这一项为进程所占的内存大小，而%MEM这一项为使用内存的百分比。

第一行：

20:09:18 — 当前系统时间

1:41— 系统已经运行了1小时41分钟（在这期间没有重启过）

1 users — 当前有1个用户登录系统

load average: 0.00, 0.01, 0.05 — load average后面的三个数分别是1分钟、5分钟、15分钟的负载情况。

第二行：

Tasks — 任务（进程），系统现在共有119个进程，其中处于运行中的有1个，118个在休眠（sleep），stoped状态的有0个，zombie状态（僵尸）的有0个。

第三行：cpu状态

0.0% us — 用户空间占用CPU的百分比。

0.1% sy — 内核空间占用CPU的百分比。

0.0% ni — 改变过优先级的进程占用CPU的百分比

99.9% id — 空闲CPU百分比

0.0% wa — IO等待占用CPU的百分比

0.0% hi — 硬中断（Hardware IRQ）占用CPU的百分比

0.0% si — 软中断（Software Interrupts）占用CPU的百分比

第四行：内存状态

3865304k total — 物理内存总量

3538468k free — 空闲内存总量

148860k used — 使用中的内存总量

177976k buffers — 缓存的内存量

第五行：swap交换分区

8388604k total — 交换区总量

8388604k free — 空闲交换区总量

0k used — 使用的交换区总量

3482120k cached — 缓冲的交换区总量

第七行以下：各进程（任务）的状态监控

PID — 进程id

USER — 进程所有者

PR — 进程优先级

NI — nice值。负值表示高优先级，正值表示低优先级

VIRT — 进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RES

RES — 进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb。RES=CODE+DATA

SHR — 共享内存大小，单位kb

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 — 上次更新到现在的CPU时间占用百分比

%MEM — 进程使用的物理内存百分比

TIME+ — 进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒

COMMAND — 进程名称（命令名/命令行）

在top状态下，按大写M键可以按照内存使用大小排序。大写字母P按cpu使用排序。按数字1可以列出所有核 CPU的使用状态，按q键可以退出top。按b键打开或关闭加亮效果。按y键关闭或打开运行态进程的加亮效果。按x键打开或关闭排序列的加亮效果。按shift + >或shift + <可以向右或左改变排序列。敲击“f”键，top进入另一个视图，在这里可以编排基本视图中的显示字段。

top -c 显示详细的进程信息

top -bn1 静态显示所有进程。它表示非动态打印系统资源的使用情况。和top命令唯一的区别就是，它一次性输出所有信息而非动态显示。

10.4 sar命令监控系统状态

sar命令很强大，它可以监控系统几乎所有资源的状态，比如平均负载、网卡流量、磁盘状态、内存使用等。与其他系统状态监控工具不同，它可以打印历史信息，可以显示当天从零点开始到当前时刻的系统状态信息。

如果你的系统没有安装这个命令，请使用命令yum install -y sysstat安装。

初次使用sar命令会报错，那是因为sar工具还没有生成相应的数据库文件（无需实时监控，因为不用去查询那个库文件）。它的数据库文件在/var/log/sa目录下 。每隔10分钟会自动生成数据库文件，本例是sa22文件，是哪一天就以那天的数字结尾。

1. 查看网卡流量 sar -n DEV

这个命令会把当天记录的网卡信息打印出来，每隔10分钟记录一次。

IFACE：这一列表示设备名称

rxpck/s：这一列表示每秒进入收取的包的数量

txpck/s：这一列表示每秒发送出去的包的数量

rxkB/s：这一列表示每秒收取的数据量（单位为KB）

txkB / s这一列表示每秒发送的数据量

后面几列不需要关注

如果有一天服务器丢包非常严重，那么你就应该查一下网卡流量是否异常了。如果 rxpck/ s那一列的数值大于4000，或者rxkB/ s那一列的数值大于5000000，很有可能是被攻击了。正常的服务器网卡流量不会这么高，除非是你自己在复制数据。

另外也可以使用-f选项查看某一天的网卡流量历史，后面跟文件名。sar的库文件一定在/var/log/sa目录下。文件最多保留1个月

1. 查看历史负载 sar -q 有助于我们查看服务器在过去某个时间的负载状况

1. 磁盘读写 sar –b

sar命令的数据库文件目录/var/log/sa下，生成的sa22开头的二进制文件。无法用cat命令查看，只用-f选项加载它。

第二天会在当前目录下生成sar开头的文件，这个文件是可以用cat命令打开。

10.5 nload命令查看网卡流量

sar虽然可以查看网卡流量，但是不够直观，还有一个更好用的工具，那就是nload。系统没有默认安装它，安装方法如下：

yum install -y epel-release; yum install -y nload

要想安装nload，前提是先安装epel-elease包，nload包是在epel这个扩展源里面的。以后在工作中，你一定会经常使用epel扩展源安装一些软件包，非常方便。安装完之后，直接运行nload命令，然后回车就会出现动态的界面，很直观

最上面一行为网卡名字以及IP地址，向右箭头可以查看其他网卡的网络流量。输出结果分为两部分，Incoming为进入网卡的流量，Outgoing为网卡出去的流量，我们关注的当然是curr那行的数据，其单位也可以动态自动调整，非常人性化。按q退出该界面