linux性能监控命令（vmstat、sar、iostat、netstat）

1.常用系统命令
Vmstat、sar、iostat、netstat、free、ps、top等

2.常用组合方式
• 用vmstat、sar、iostat检测是否是CPU瓶颈
• 用free、vmstat检测是否是内存瓶颈
• 用iostat检测是否是磁盘I/O瓶颈
• 用netstat检测是否是网络带宽瓶颈

一、Vmstat
1、vmstat 5 5：每5秒监控一次，总共5次

r：表示运行队列（就是说多少个进程真的分配到CPU），一般运行队列多大，表示CPU很繁忙，导致CPU使用率过高
b：表示阻塞的进程
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。
cs： 每秒上下文切换次数
us： 用户CPU时间
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
wt ：等待IO CPU时间
free :空闲的物理内存的大小
buff: 设备和设备之间的缓冲 。 Linux/Unix系统是用来存储，目录里面有什么内容，权限等的缓存
cache : cpu和内存之间的缓冲
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。
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。bi和bo一般都要接近0，不然就是IO过于频繁，需要调整。
wa :等待IO CPU时间。
us: 用户CPU时间
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。

重点参数 r,b,swpd,free,buff,cache,si,so,bi,bo

性能分析信息：

IO/CPU/men连锁反应:
1.free急剧下降
2.buff和cache被回收下降，但也无济于事
3.依旧需要使用大量swap交换分区swpd
4.等待进程数，b增多
5.读写IO，bi bo增多
6.si so大于0开始从硬盘中读取
7.cpu等待时间用于 IO等待，wa增加

内存不足:
1.开始使用swpd，swpd不为0
2.si so大于0开始从硬盘中读取

io瓶颈：
1.读写IO，bi bo增多超过2000
2.cpu等待时间用于 IO等待，wa增加 超过20
3.sy 系统调用时间长，IO操作频繁会导致增加 >30%
4.wa io等待时间长
iowait% <20% 良好
iowait% <35% 一般
iowait% >50%
5.进一步使用iostat观察

CPU瓶颈：load,vmstat中r列
1.反应为CPU队列长度
2.一段时间内，CPU正在处理和等待CPU处理的进程数之和，直接反应了CPU的使用和申请情况。
3.理想的load average：核数*CPU数*0.7
CPU个数：grep 'physical id' /proc/cpuinfo | sort -u
核数：grep 'core id' /proc/cpuinfo | sort -u | wc -l
4.超过这个值就说明已经是CPU瓶颈了

CPU瓶颈
1.us 用户CPU时间高超过90%
涉及到web服务器，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。
1.cs可以对apache和nginx线程和进程数限制起到一定的参考作用
2.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
较好的趋势：主要是 swap使用少，swpd数值低。si so分页读取写入数值趋近于零

 二、iostat
主要用于监控系统设备的io负载情况
iostat [ -c ] [ -d ] [ -h ] [ -N ] [ -k | -m ] [ -t ] [ -V ] [ -x ] [ -z ] [ device [...] | ALL ] [ -p [ device [,...] | ALL ] ] [ interval [ count ] ]

1、iostat -d -k 2 4：参数-d表示显示设备磁盘的使用状态；-k表示某些使用block为单位的列强制使用kilobytes为单位，每2秒监控一次，共6次

tps：该设备每秒的传输次数。"一次传输"意思是"一次I/O请求"。多个逻辑请求可能会被合并为"一次I/O请求"。"一次传输"请求的大小是未知的。
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；这些单位都为Kilobytes

2、iostat -c 2 4：监控cpu

三、sar
sar分析包括：文件的读写情况、系统调用的使用情况、磁盘I/O、CPU效率、内存使用状况、进程活动及IPC有关的活动等，sar命令有sysstat安装包安装。

命令格式： sar [options] [-A] [-o file] t [n]
其中：
t：采样间隔，n为采样次数，默认值是1
-o file：表示将命令结果以二进制格式存放在文件中，file 是文件名。
options 为命令行选项，sar命令常用选项如下：

-A：所有报告的总和
-u：输出CPU使用情况的统计信息
-v：输出inode、文件和其他内核表的统计信息
-d：输出每一个块设备的活动信息
-r：输出内存和交换空间的统计信息
-b：显示I/O和传送速率的统计信息
-a：文件读写情况
-c：输出进程统计信息，每秒创建的进程数
-R：输出内存页面的统计信息
-y：终端设备活动情况
-w：输出系统交换活动信息

1、sar -u -o test_sar 5 10：每5s采样一次，连续采样10次，观察cpu使用情况，并将采样结果以二进制形式存入test_sar中（查看二进制文件test中的内容，sar命令：sar -u -f test_sar）

2、sar -u 2 5：输出cpu使用情况和统计信息

输出说明：

CPU：all 表示统计信息为所有 CPU 的平均值。
%user：显示在用户级别(application)运行使用 CPU 总时间的百分比。
%nice：显示在用户级别，用于nice操作，所占用 CPU 总时间的百分比。
%system：在核心级别(kernel)运行所使用 CPU 总时间的百分比。
%iowait：显示用于等待I/O操作占用 CPU 总时间的百分比。
%steal：管理程序(hypervisor)为另一个虚拟进程提供服务而等待虚拟 CPU 的百分比。
%idle：显示 CPU 空闲时间占用 CPU 总时间的百分比。
1. 若 %iowait 的值过高，表示硬盘存在I/O瓶颈
2. 若 %idle 的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
3. 若 %idle 的值持续低于1，则系统的 CPU 处理能力相对较低，表明系统中最需要解决的资源是 CPU

四、netstat

netstat命令是一个监控TCP/IP网络的非常有用的工具

语法选项
netstat [选项]

> -a或--all：显示所有连线中的Socket；
> -A<网络类型>或--<网络类型>：列出该网络类型连线中的相关地址；
> -c或--continuous：持续列出网络状态；
> -C或--cache：显示路由器配置的快取信息；
> -e或--extend：显示网络其他相关信息；
> -F或--fib：显示FIB；
> -g或--groups：显示多重广播功能群组组员名单；
> -h或--help：在线帮助；
> -i或--interfaces：显示网络界面信息表单；
> -l或--listening：显示监控中的服务器的Socket；
> -M或--masquerade：显示伪装的网络连线；
> -n或--numeric：直接使用ip地址，而不通过域名服务器；
> -N或--netlink或--symbolic：显示网络硬件外围设备的符号连接名称；
> -o或--timers：显示计时器；
> -p或--programs：显示正在使用Socket的程序识别码和程序名称；
> -r或--route：显示Routing Table；
> -s或--statistice：显示网络工作信息统计表；
> -t或--tcp：显示TCP传输协议的连线状况；
> -u或--udp：显示UDP传输协议的连线状况；
> -v或--verbose：显示指令执行过程；
> -V或--version：显示版本信息；
> -w或--raw：显示RAW传输协议的连线状况；
> -x或--unix：此参数的效果和指定"-A unix"参数相同；
> --ip或--inet：此参数的效果和指定"-A inet"参数相同。

说明：

从整体上看，netstat的输出结果可以分为两个部分：

一个是Active Internet connections，称为有源TCP连接，其中"Recv-Q"和"Send-Q"指的是接收队列和发送队列。这些数字一般都应该是0。如果不是则表示软件包正在队列中堆积。这种情况只能在非常少的情况见到。

另一个是Active UNIX domain sockets，称为有源Unix域套接口(和网络套接字一样，但是只能用于本机通信，性能可以提高一倍)。

Proto显示连接使用的协议,RefCnt表示连接到本套接口上的进程号,Types显示套接口的类型,State显示套接口当前的状态,Path表示连接到套接口的其它进程使用的路径名。

套接口类型：

> -t ：TCP
> -u ：UDP
> -raw ：RAW类型
> --unix ：UNIX域类型
> --ax25 ：AX25类型
> --ipx ：ipx类型
> --netrom ：netrom类型

状态说明：

> LISTEN：侦听来自远方的TCP端口的连接请求
> SYN-SENT：再发送连接请求后等待匹配的连接请求（如果有大量这样的状态包，检查是否中招了）
> SYN-RECEIVED：再收到和发送一个连接请求后等待对方对连接请求的确认（如有大量此状态，估计被flood攻击了）
> ESTABLISHED：代表一个打开的连接
> FIN-WAIT-1：等待远程TCP连接中断请求，或先前的连接中断请求的确认
> FIN-WAIT-2：从远程TCP等待连接中断请求
> CLOSE-WAIT：等待从本地用户发来的连接中断请求
> CLOSING：等待远程TCP对连接中断的确认
> LAST-ACK：等待原来的发向远程TCP的连接中断请求的确认（不是什么好东西，此项出现，检查是否被攻击）
> TIME-WAIT：等待足够的时间以确保远程TCP接收到连接中断请求的确认
> CLOSED：没有任何连接状态

转：https://www.cnblogs.com/xieshengsen/p/6618993.html、http://lovesoo.org/linux-sar-command-detailed.html、https://www.cnblogs.com/ftl1012/p/netstat.html\