一、简介

vmstat命令是最常见的Linux/Unix监控工具,可以展现给定时间间隔的服务器的状态值,包括服务器的CPU使用率,内存使用,虚拟内存交换情况,IO读写情况。这个命令是我查看Linux/Unix最喜爱的命令,一个是Linux/Unix都支持,二是相比top,我可以看到整个机器的CPU,内存,IO的使用情况,而不是单单看到各个进程的CPU使用率和内存使用率(使用场景不一样)。

很显然从名字中我们就可以知道vmstat是一个查看虚拟内存(Virtual Memory)使用状况的工具,但是怎样通过vmstat来发现系统中的瓶颈呢?在回答这个问题前,还是让我们回顾一下Linux中关于虚拟内存相关内容。

二、虚拟内存原理

在系统中运行的每个进程都需要使用到内存,但不是每个进程都需要每时每刻使用系统分配的内存空间。当系统运行所需内存超过实际的物理内存,内核会释放某些进程所占用但未使用的部分或所有物理内存,将这部分资料存储在磁盘上直到进程下一次调用,并将释放出的内存提供给有需要的进程使用。

在Linux内存管理中,主要是通过“调页Paging”和“交换Swapping”来完成上述的内存调度。调页算法是将内存中最近不常使用的页面换到磁盘上,把活动页面保留在内存中供进程使用。交换技术是将整个进程,而不是部分页面,全部交换到磁盘上。

分页(Page)写入磁盘的过程被称作Page-Out,分页(Page)从磁盘重新回到内存的过程被称作Page-In。当内核需要一个分页时,但发现此分页不在物理内存中(因为已经被Page-Out了),此时就发生了分页错误(Page Fault)。

当系统内核发现可运行内存变少时,就会通过Page-Out来释放一部分物理内存。经管Page-Out不是经常发生,但是如果Page-out频繁不断的发生,直到当内核管理分页的时间超过运行程式的时间时,系统效能会急剧下降。这时的系统已经运行非常慢或进入暂停状态,这种状态亦被称作thrashing(颠簸)。

三、vmstat详解

1.用法

vmstat [-a] [-n] [-S unit] [delay [ count]]
vmstat [-s] [-n] [-S unit]
vmstat [-m] [-n] [delay [ count]]
vmstat [-d] [-n] [delay [ count]]
vmstat [-p disk partition] [-n] [delay [ count]]
vmstat [-f]
vmstat [-V]

参数说明:

-a:显示活跃和非活跃内存

-f:显示从系统启动至今的fork数量 。

-m:显示slabinfo

-n:只在开始时显示一次各字段名称。

-s:显示内存相关统计信息及多种系统活动数量。

delay:刷新时间间隔。如果不指定,只显示一条结果。

count:刷新次数。如果不指定刷新次数,但指定了刷新时间间隔,这时刷新次数为无穷。

-d:显示磁盘相关统计信息。

-p:显示指定磁盘分区统计信息

-S:使用指定单位显示。参数有 k 、K 、m 、M ,分别代表1000、1024、1000000、1048576字节(byte)。默认单位为K(1024 bytes)

-V:显示vmstat版本信息。

一般vmstat工具的使用是通过两个数字参数来完成的,第一个参数是采样的时间间隔数,单位是秒,第二个参数是采样的次数,如:

[root@Finish scripts]# vmstat 2 1
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 0 4392 6672 50404 0 0 17 3 21 21 0 0 99 0 0

2表示每个两秒采集一次服务器状态,1表示只采集一次。

实际上,在应用过程中,我们会在一段时间内一直监控,不想监控直接结束vmstat就行了,例如:

[root@Finish scripts]# vmstat 2
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu-----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st
1 0 0 4400 6688 50408 0 0 15 2 20 19 0 0 99 0 0
0 0 0 4356 6688 50408 0 0 0 0 18 12 0 0 100 0 0
0 0 0 4356 6688 50408 0 0 0 0 16 9 0 1 100 0 0
0 0 0 4356 6688 50408 0 0 0 0 17 9 0 1 1

这表示vmstat每2秒采集数据,一直采集,直到我结束程序,这里采集了5次数据我就结束了程序。

2.使用说明

例子1:每3秒输出一条结果

[root@Finish scripts]# vmstat 3
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 0 4400 6688 50408 0 0 14 2 20 19 0 0 99 0 0
0 0 0 4384 6688 50408 0 0 0 0 16 12 0 0 100 0 0
0 0 0 4384 6688 50408 0 0 0 0 12 7 0 0 100 0 0
0 0 0 4384 6688 50408 0 0 0 0 16 10 0 0 100 0 0

字段说明:

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

注意: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

注意: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。

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)

注意: 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)

注意: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

注意: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

例子2:显示活跃和非活跃内存

[root@Finish scripts]# vmstat -a 3
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu-----
r b swpd free inact active si so bi bo in cs us sy id wa st
1 0 0 4372 42404 20356 0 0 14 2 20 18 0 0 99 0 0
0 0 0 4356 42404 20356 0 0 0 0 19 10 0 1 99 0 0
0 0 0 4356 42404 20356 0 0 0 0 14 9 0 0 100 0 0

使用-a选项显示活跃和非活跃内存时,所显示的内容除增加inact和active外,其他显示内容与例子1相同。

字段说明:

Memory(内存):

inact: 非活跃内存大小(当使用-a选项时显示)
active: 活跃的内存大小(当使用-a选项时显示)

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)

linux命令总结vmstat命令的更多相关文章

  1. 每天一个linux命令(36)--vmstat命令

    vmstat 是 Virtual Memory Statistics(虚拟内存统计)的缩写,可对操作系统的虚拟内存.进程.CPU活动进行监控.他是对系统的整体情况进行统计,不足之处是无法对某个进程进行 ...

  2. linux常用命令:vmstat 命令

    vmstat 是Virtual Meomory Statistics(虚拟内存统计)的缩写,可对操作系统的虚拟内存.进程.CPU活动进行监控.他是对系统的整体 情况进行统计,不足之处是无法对某个进程进 ...

  3. Linux/Unix监控工具vmstat命令

    注:内容来之网络 vmstat命令是最常见的Linux/Unix监控工具,可以展现给定时间间隔的服务器的状态值,包括服务器的CPU使用率,内存使用,虚拟内存交换情况,IO读写情况.这个命令是我查看Li ...

  4. linux日常管理-vmstat命令

    系统负载用w查看.是什么原因造成了系统负载.查看系统负载状态 命令:vmstat vmstat就查看一次 vmstat 1 每秒钟更新一次.按ctrl+c取消. vmstat 1 5 每秒钟更新一次, ...

  5. Linux命令:vmstat命令

    vmstat:虚拟内存状态查看命令 命令选项 vmstat 1         #每秒钟刷新1次 vmstat 1 3      #每秒刷新1次,只刷3次 vmstat -s        #显示内存 ...

  6. 性能监控(2)–linux下的vmstat命令

    vmstat它可以统计CPU.内存使用情况.swap使用情况等信息.它还可以指定采样周期和次数.

  7. 【命令】vmstat命令和pmap命令

    博客链接地址:https://www.cnblogs.com/l75790/articles/9197733.html

  8. Linux内存、性能诊断中vmstat命令的详解

    vmstat命令是最常见的Linux/Unix监控工具,可以展现给定时间间隔的服务器的状态值,包括服务器的CPU使用率,内存使用,虚拟内存 交换情况,IO读写情况.相比top,通过vmstat可以看到 ...

  9. 【No.1】监控Linux性能25个命令行工具

    如果你的Linux服务器突然负载暴增,告警短信快发爆你的手机,如何在最短时间内找出Linux性能问题所在?通过以下命令或者工具可以快速定位 top vmstat lsof tcpdump netsta ...

随机推荐

  1. MiZ702学习笔记11——如何使用vivado isim仿真

    说到vivado的仿真确实是很有意思,不管是ISE还是Quartus都可以自己自动生成测试平台的完整构架,但是vivado不行,所有的测试代码自己写!(我反正是查了好久,都没发现vivado如何自动生 ...

  2. [CF917D]Stranger Trees[矩阵树定理+解线性方程组]

    题意 给你 \(n\) 个点的无向完全图,指定一棵树 \(S\),问有多少棵生成树和这棵树的公共边数量为 \(k\in[0,n-1]\) \(n\leq 100\) 分析 考虑矩阵树定理,把对应的树边 ...

  3. Django高并发负载均衡

    1 什么是负载均衡? 当一台服务器的性能达到极限时,我们可以使用服务器集群来提高网站的整体性能.那么,在服务器集群中,需要有一台服务器充当调度者的角色,用户的所有请求都会首先由它接收,调度者再根据每台 ...

  4. Linux下的信号详解

    文章链接:https://blog.csdn.net/qq_38646470/article/details/80257512

  5. 转 ssh-keygen 的 详解

    为了让两个linux机器之间使用ssh不需要用户名和密码.所以采用了数字签名RSA或者DSA来完成这个操作. 模型分析 假设 A (192.168.20.59)为客户机器,B(192.168.20.6 ...

  6. PAT甲题题解-1031. Hello World for U (20)-字符串处理,水

    #include <iostream> #include <cstdio> #include <algorithm> #include <string.h&g ...

  7. Beta冲刺——day3

    Beta冲刺--day3 作业链接 Beta冲刺随笔集 github地址 团队成员 031602636 许舒玲(队长) 031602237 吴杰婷 031602220 雷博浩 031602134 王龙 ...

  8. [转帖] Oracle数据库 通过触发器 限制登录ip

    转帖 From https://yq.aliyun.com/ziliao/123360 create or replace trigger logon_ip_control after logon o ...

  9. no-referrer-when-downgrade什么意思

    no referrer when downgrade的意思:降级时不推荐. 从一个网站链接到另外一个网站会产生新的http请求,referrer是http请求中表示来源的字段. no-referrer ...

  10. 关于“代码规范”,“Review”和“Check list”(续)

    在前两天的    关于“代码规范”,“Review”和“Check list”    一文中,我给自己列出了Check list,如下: 1.代码能够工作么?它有没有实现预期的功能,逻辑是否正确等. ...