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Linux 性能监测工具总结

简介:
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前言:

Linux系统出现问题时,我们不仅需要查看系统日志信息,而且还要使用大量的性能监测工具来判断究竟是哪一部分(内存、CPU、硬盘……)出了问题。在Linux系统中,所有的运行参数保存在虚拟目录/proc中,换句话说,我们使用的性能监控工具取到的数据值实际上就是源自于这个目录,当涉及到系统高估时,我们就可以修改/proc目录中的相关参数了,当然有些是不能乱改的。下面就让我们了解一下这些常用的性能监控工具。


1、uptime

uptime命令用于查看服务器运行了多长时间以及有多少个用户登录,快速获知服务器的负荷情况。

uptime的输出包含一项内容是load average,显示了最近1,5,15分钟的负荷情况。它的值代表等待CPU处理的进程数,如果CPU没有时间处理这些进程,load average值会升高;反之则会降低。

load average的最佳值是1,说明每个进程都可以马上处理并且没有CPU cycles被丢失。对于单CPU的机器,1或者2是可以接受的值;对于多路CPU的机器,load average值可能在8到10之间。


也可以使用uptime命令来判断网络性能。

例如,某个网络应用性能很低,通过运行uptime查看服务器的负荷是否很高,如果不是,那么问题应该是网络方面造成的。

以下是uptime的运行实例:

[root@localhost ~]# uptime

04:43:35 up  2:49,  2 users,  load average: 0.00, 0.00, 0.00


也可以查看/proc/loadavg和/proc/uptime两个文件,注意不能编辑/proc中的文件,要用cat等命令来查看,如:

[root@localhost ~]# cat /proc/loadavg

0.00 0.00 0.00 1/118 15960


2、dmesg

dmesg命令主要用来显示内核信息。使用dmesg可以有效诊断机器硬件故障或者添加硬件出现的问题。

另外,使用dmesg可以确定您的服务器安装了那些硬件。每次系统重启,系统都会检查所有硬件并将信息记录下来。执行/bin/dmesg命令可以查看该记录。


dmesg输出实例:

[root@localhost ~]# dmesg | more

BIOS EBDA/lowmem at: 0009f000/0009f000

Linux version 2.6.28l7 (root@localhost.localdomain) (gcc version 4.1.2 20080704 (Red Hat 4.1.2-48)) #1 SMP Fri Jul 5 01:37

:54 CST 2013

Command line: ro root=LABEL=/

KERNEL supported cpus:

  Intel GenuineIntel

  AMD AuthenticAMD

  Centaur CentaurHauls

BIOS-provided physical RAM map:

 BIOS-e820: 0000000000000000 - 000000000009f000 (usable)

 BIOS-e820: 000000000009f000 - 00000000000a0000 (reserved)

 BIOS-e820: 00000000000ca000 - 00000000000cc000 (reserved)

 BIOS-e820: 00000000000dc000 - 0000000000100000 (reserved)

 BIOS-e820: 0000000000100000 - 000000003fee0000 (usable)

 BIOS-e820: 000000003fee0000 - 000000003feff000 (ACPI data)

 BIOS-e820: 000000003feff000 - 000000003ff00000 (ACPI NVS)

 BIOS-e820: 000000003ff00000 - 0000000040000000 (usable)

 BIOS-e820: 00000000e0000000 - 00000000f0000000 (reserved)

 BIOS-e820: 00000000fec00000 - 00000000fec10000 (reserved)

 BIOS-e820: 00000000fee00000 - 00000000fee01000 (reserved)

 BIOS-e820: 00000000fffe0000 - 0000000100000000 (reserved)

DMI present.

Phoenix BIOS detected: BIOS may corrupt low RAM, working it around.

last_pfn = 0x40000 max_arch_pfn = 0x3ffffffff

init_memory_mapping: 0000000000000000-0000000040000000

 0000000000 - 0040000000 page 2M

kernel direct mapping tables up to 40000000 @ 10000-12000

last_map_addr: 40000000 end: 40000000

RAMDISK: 37d5c000 - 37fefa13

ACPI: RSDP 000F6B80, 0024 (r2 PTLTD )

ACPI: XSDT 3FEED65E, 005C (r1 INTEL  440BX     6040000 VMW   1324272)

ACPI: FACP 3FEFEE98, 00F4 (r4 INTEL  440BX     6040000 PTL     F4240)

--More--


3、top

top命令显示处理器的活动状况。缺省情况下,显示占用CPU最多的任务,并且每隔5秒钟做一次刷新。


Process priority的数值决定了CPU处理进程的顺序。LIUNX内核会根据需要调整该数值的大小。nice value局限于priority。priority的值不能低于nice value(nice value值越低,优先级越高)。您不可以直接修改Process priority的值,但是可以通过调整nice level值来间接地改变Process priority值,然而这一方法并不是所有时候都可用。如果某个进程运行异常的慢,可以通过降低nice level为该进程分配更多的CPU。


Linux 支持的 nice levels 由19 (优先级低)到-20 (优先级高),缺省值为0。

执行/bin/ps命令可以查看到当前进程的情况。


4、iostat

iostat由Red Hat Enterprise Linux AS发布。同时iostat也是Sysstat的一部分,可以下载到,网址是http://perso.wanadoo.fr/sebastien.godard/

执行iostat命令可以从系统启动之后的CPU平均时间,类似于uptime。除此之外,iostat还对创建一个服务器磁盘子系统的活动报告。该报告包含两部分:CPU使用情况和磁盘使用情况。


iostat显示实例:

[root@localhost ~]# iostat

Linux 2.6.28l7 (localhost.localdomain)  07/05/2013

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle

           0.07    0.14    0.29    0.03    0.00   99.46

Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn

sda               3.17        68.54        19.41     715323     202580

sda1              0.01         0.25         0.00       2568         28

sda2              3.15        67.79        19.40     707458     202496

sda3              0.01         0.27         0.01       2771         56

sda4              0.00         0.00         0.00          6          0

sda5              0.00         0.19         0.00       2000          0

hdc               0.00         0.05         0.00        496          0


CPU占用情况包括四块内容:

%user:显示user level (applications)时,CPU的占用情况。

%nice:显示user level在nice priority时,CPU的占用情况。

%system:显示system level (kernel)时,CPU的占用情况。

%idle: 显示CPU空闲时间所占比例。


磁盘使用报告分成以下几个部分:

Device: 块设备的名字

tps: 该设备每秒I/O传输的次数。多个I/O请求可以组合为一个,每个I/O请求传输的字节数不同,因此可以将多个I/O请求合并为一个。

Blk_read/s, Blk_wrtn/s: 表示从该设备每秒读写的数据块数量。块的大小可以不同,如1024, 2048 或 4048字节,这取决于partition的大小。

例如,执行下列命令获得设备/dev/sda1 的数据块大小:

dumpe2fs -h /dev/sda1 |grep -F "Block size"

输出结果如下

dumpe2fs 1.34 (25-Jul-2003)

Block size: 1024

Blk_read, Blk_wrtn: 指示自从系统启动之后数据块读/写的合计数。


也可以查看这几个文件/proc/stat,/proc/partitions,/proc/diskstats的内容。


5、vmstat

vmstat提供了processes, memory, paging, block I/O, traps和CPU的活动状况

[root@localhost ~]# vmstat -n 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 535520  67236 320296    0    0     9     3 1005   16  0  0 99  0  0

 0  0      0 535512  67236 320296    0    0     0     0 3965   36  0  0 100  0  0

 0  0      0 535512  67236 320296    0    0     0     0 3941   26  0  1 99  0  0

 0  0      0 535396  67252 320284    0    0     0   180 3895  124  0  1 99  0  0

 0  0      0 535372  67252 320304    0    0     0     0 3733   28  0  1 99  0  0


各输出列的含义:

Process

– r: The number of processes waiting for runtime.

– b: The number of processes in uninterruptable sleep.

Memory

– swpd: The amount of virtual memory used (KB).

– free: The amount of idle memory (KB).

– buff: The amount of memory used as buffers (KB).

Swap

– si: Amount of memory swapped from the disk (KBps).

– so: Amount of memory swapped to the disk (KBps).

IO

– bi: Blocks sent to a block device (blocks/s).

– bo: Blocks received from a block device (blocks/s).

System

– in: The number of interrupts per second, including the clock.

– cs: The number of context switches per second.

CPU (these are percentages of total CPU time)

- us: Time spent running non-kernel code (user time, including nice time).

– sy: Time spent running kernel code (system time).

– id: Time spent idle. Prior to Linux 2.5.41, this included IO-wait time.

– wa: Time spent waiting for IO. Prior to Linux 2.5.41, this appeared as zero.


6、sar (常用)

sar是Red Hat Enterprise Linux AS发行的一个工具,同时也是Sysstat工具集的命令之一,可以从以下网址下载:http://perso.wanadoo.fr/sebastien.godard/

sar用于收集、报告或者保存系统活动信息。

sar由三个应用组成:sar显示数据、sar1和sar2用于收集和保存数据。

使用sar1和sar2,系统能够配置成自动抓取信息和日志,以备分析使用。


配置举例:在/etc/crontab中添加如下几行内容

同样的,你也可以在命令行方式下使用sar运行实时报告。如图所示:

从收集的信息中,可以得到详细的CPU使用情况(%user, %nice, %system, %idle)、内存页面调度、网络I/O、进程活动、块设备活动、以及interrupts/second


[root@localhost ~]# sar -u 3 10

Linux 2.6.28l7 (localhost.localdomain)  07/05/2013

04:51:29 AM       CPU     %user     %nice   %system   %iowait    %steal     %idle

04:51:32 AM       all      0.00      0.00      0.17      0.00      0.00     99.83

04:51:35 AM       all      0.00      0.00      0.34      0.00      0.00     99.66

04:51:38 AM       all      0.00      0.00      0.45      0.00      0.00     99.55

04:51:41 AM       all      0.00      0.00      0.19      0.00      0.00     99.81

04:51:44 AM       all      0.00      0.00      0.17      0.00      0.00     99.83

04:51:47 AM       all      0.00      0.00      0.17      0.00      0.00     99.83

04:51:50 AM       all      0.00      0.00      0.17      0.00      0.00     99.83

04:51:53 AM       all      0.00      0.00      0.17      0.00      0.00     99.83

04:51:56 AM       all      0.00      0.00      0.26      0.00      0.00     99.74

04:51:59 AM       all      0.00      0.00      0.09      0.00      0.00     99.91

Average:          all      0.00      0.00      0.22      0.00      0.00     99.78


7、KDE System Guard

KDE System Guard (KSysguard) 是KDE图形方式的任务管理和性能监视工具。监视本地及远程客户端/服务器架构体系的中的主机。


8、free

/bin/free命令显示所有空闲的和使用的内存数量,包括swap。同时也包含内核使用的缓存。


[root@localhost ~]# free -m

             total       used       free     shared    buffers     cached

Mem:           998        476        522          0         65        312

-/+ buffers/cache:         97        901

Swap:          996          0        996


9、Traffic-vis

Traffic-vis是一套测定哪些主机在IP网进行通信、通信的目标主机以及传输的数据量。并输出纯文本、HTML或者GIF格式的报告。

注:Traffic-vis仅仅适用于SUSE LINUX ENTERPRISE SERVER。

如下命令用来收集网口eth0的信息:

traffic-collector -i eth0 -s /root/output_traffic-collector


可以使用killall命令来控制该进程。如果要将报告写入磁盘,可使用如下命令:

killall -9 traffic-collector


要停止对信息的收集,执行如下命令:killall -9 traffic-collector

注意,不要忘记执行最后一条命令,否则会因为内存占用而影响性能。

可以根据packets, bytes, TCP连接数对输出进行排序,根据每项的总数或者收/发的数量进行。


例如根据主机上packets的收/发数量排序,执行命令:

traffic-sort -i output_traffic-collector -o output_traffic-sort -Hp


如要生成HTML格式的报告,显示传输的字节数,packets的记录、全部TCP连接请求和网络中每台服务器的信息,请运行命令:

traffic-tohtml -i output_traffic-sort -o output_traffic-tohtml.html


如要生成GIF格式(600X600)的报告,请运行命令:

traffic-togif -i output_traffic-sort -o output_traffic-togif.gif -x 600 -y 600


GIF格式的报告可以方便地发现网络广播,查看哪台主机在TCP网络中使用IPX/SPX协议并隔离网络,需要记住的是,IPX是基于广播包的协议。如果我们需要查明例如网卡故障或重复IP的问题,需要使用特殊的工具。例如SUSE LINUX Enterprise Server自带的Ethereal。


技巧和提示:使用管道,可以只需执行一条命令来产生报告。如生成HTML的报告,执行命令:

cat output_traffic-collector | traffic-sort -Hp | traffic-tohtml -o output_traffic-tohtml.html


如要生成GIF文件,执行命令:

cat output_traffic-collector | traffic-sort -Hp | traffic-togif -o output_traffic-togif.gif -x 600 -y 600


10、pmap

pmap可以报告某个或多个进程的内存使用情况。使用pmap判断主机中哪个进程因占用过多内存导致内存瓶颈。

[root@localhost ~]# pmap 1

1:   init [3]              

0000000000400000     36K r-x--  /sbin/init

0000000000609000      4K rw---  /sbin/init

000000000060a000    132K rw---    [ anon ]

00000039f8200000    112K r-x--  /lib64/ld-2.5.so

00000039f841b000      4K r----  /lib64/ld-2.5.so

00000039f841c000      4K rw---  /lib64/ld-2.5.so

00000039f8600000   1336K r-x--  /lib64/libc-2.5.so

00000039f874e000   2044K -----  /lib64/libc-2.5.so

00000039f894d000     16K r----  /lib64/libc-2.5.so

00000039f8951000      4K rw---  /lib64/libc-2.5.so

00000039f8952000     20K rw---    [ anon ]

00000039f8a00000      8K r-x--  /lib64/libdl-2.5.so

00000039f8a02000   2048K -----  /lib64/libdl-2.5.so

00000039f8c02000      4K r----  /lib64/libdl-2.5.so

00000039f8c03000      4K rw---  /lib64/libdl-2.5.so

00000039f9600000     84K r-x--  /lib64/libselinux.so.1

00000039f9615000   2048K -----  /lib64/libselinux.so.1

00000039f9815000      8K rw---  /lib64/libselinux.so.1

00000039f9817000      4K rw---    [ anon ]

00000039f9a00000    236K r-x--  /lib64/libsepol.so.1

00000039f9a3b000   2048K -----  /lib64/libsepol.so.1

00000039f9c3b000      4K rw---  /lib64/libsepol.so.1

00000039f9c3c000     40K rw---    [ anon ]

00007f51cc8f5000     12K rw---    [ anon ]

00007f51cc908000      8K rw---    [ anon ]

00007fffd48f4000     84K rw---    [ stack ]

00007fffd4917000      4K r-x--    [ anon ]

ffffffffff600000      4K r-x--    [ anon ]

total            10360K


11、strace

strace截取和记录系统进程调用,以及进程收到的信号。是一个非常有效的检测、指导和调试工具。系统管理员可以通过该命令容易地解决程序问题。


使用该命令需要指明进程的ID(PID),

例如:

[root@localhost ~]# strace -p 1

Process 1 attached - interrupt to quit

select(11, [10], NULL, NULL, {4, 868510}) = 0 (Timeout)

stat("/dev/initctl", {st_mode=S_IFIFO|0600, st_size=0, ...}) = 0

fstat(10, {st_mode=S_IFIFO|0600, st_size=0, ...}) = 0

stat("/dev/initctl", {st_mode=S_IFIFO|0600, st_size=0, ...}) = 0

select(11, [10], NULL, NULL, {5, 0})    = 0 (Timeout)

stat("/dev/initctl", {st_mode=S_IFIFO|0600, st_size=0, ...}) = 0

fstat(10, {st_mode=S_IFIFO|0600, st_size=0, ...}) = 0

stat("/dev/initctl", {st_mode=S_IFIFO|0600, st_size=0, ...}) = 0

select(11, [10], NULL, NULL, {5, 0})    = 0 (Timeout)

stat("/dev/initctl", {st_mode=S_IFIFO|0600, st_size=0, ...}) = 0

fstat(10, {st_mode=S_IFIFO|0600, st_size=0, ...}) = 0

stat("/dev/initctl", {st_mode=S_IFIFO|0600, st_size=0, ...}) = 0

select(11, [10], NULL, NULL, {5, 0})    = 0 (Timeout)

stat("/dev/initctl", {st_mode=S_IFIFO|0600, st_size=0, ...}) = 0

fstat(10, {st_mode=S_IFIFO|0600, st_size=0, ...}) = 0

stat("/dev/initctl", {st_mode=S_IFIFO|0600, st_size=0, ...}) = 0

select(11, [10], NULL, NULL, {5, 0}


12、ulimit (常用)

ulimit内置在bash shell中,用来提供对shell和进程可用资源的控制


[root@localhost ~]# ulimit -a

core file size          (blocks, -c) 0

data seg size           (kbytes, -d) unlimited

scheduling priority             (-e) 0

file size               (blocks, -f) unlimited

pending signals                 (-i) 8192

max locked memory       (kbytes, -l) 64

max memory size         (kbytes, -m) unlimited

open files                      (-n) 1024

pipe size            (512 bytes, -p) 8

POSIX message queues     (bytes, -q) 819200

real-time priority              (-r) 0

stack size              (kbytes, -s) 8192

cpu time               (seconds, -t) unlimited

max user processes              (-u) 8192

virtual memory          (kbytes, -v) unlimited

file locks                      (-x) unlimited


-H和-S选项指明所给资源的软硬限制。如果超过了软限制,系统管理员会收到警告信息。硬限制指在用户收到超过文件句炳限制的错误信息之前,可以达到的最大值。

例如可以设置对文件句炳的硬限制:ulimit -Hn 4096

例如可以设置对文件句炳的软限制:ulimit -Sn 1024

查看软硬值,执行如下命令:

ulimit -Hn

ulimit -Sn


例如限制Oracle用户。 

在/etc/security/limits.conf输入以下行:

soft nofile 4096

hard nofile 10240

对于Red Hat Enterprise Linux AS,确定文件/etc/pam.d/system-auth包含如下行

session required /lib/security/$ISA/pam_limits.so

对于SUSE LINUX Enterprise Server,确定文件/etc/pam.d/login 和/etc/pam.d/sshd包含如下行:

session required pam_limits.so

这一行使这些限制生效。


13、mpstat

mpstat是Sysstat工具集的一部分,下载地址是http://perso.wanadoo.fr/sebastien.godard/

mpstat用于报告多路CPU主机的每颗CPU活动情况,以及整个主机的CPU情况。


例如,下边的命令可以隔2秒报告一次处理器的活动情况,执行3次

[root@localhost ~]#  mpstat 2 3

Linux 2.6.28l7 (localhost.localdomain)  07/05/2013

05:01:26 AM  CPU   %user   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal   %idle    intr/s

05:01:28 AM  all    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.14    0.00   99.86   3914.81

05:01:30 AM  all    0.00    0.00    0.12    0.00    0.00    0.00    0.00   99.88   4007.00

05:01:32 AM  all    0.00    0.00    0.25    0.00    0.00    0.12    0.00   99.62   4019.10

Average:     all    0.00    0.00    0.13    0.00    0.00    0.09    0.00   99.79   3981.46


如下命令每隔1秒显示一次多路CPU主机的处理器活动情况,执行3次

[root@localhost ~]# mpstat -P ALL 1 3

Linux 2.6.28l7 (localhost.localdomain)  07/05/2013

05:02:15 AM  CPU   %user   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal   %idle    intr/s

05:02:16 AM  all    0.00    0.00    0.25    0.00    0.00    0.00    0.00   99.75   4008.91

05:02:16 AM    0    0.00    0.00    0.99    0.00    0.00    0.00    0.00   99.01      4.95

05:02:16 AM    1    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.98    0.00   99.02      0.99

05:02:16 AM    2    0.00    0.00    0.99    0.00    0.00    0.00    0.00   99.01      0.00

05:02:16 AM    3    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00      0.00

05:02:16 AM  CPU   %user   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal   %idle    intr/s

05:02:17 AM  all    0.00    0.00    0.25    0.00    0.00    0.00    0.00   99.75   4005.00

05:02:17 AM    0    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00      0.00

05:02:17 AM    1    0.99    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.01      3.00

05:02:17 AM    2    0.00    0.00    1.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.00      0.00

05:02:17 AM    3    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00      0.00

05:02:17 AM  CPU   %user   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal   %idle    intr/s

05:02:18 AM  all    0.00    0.00    0.25    0.00    0.00    0.00    0.00   99.75   4010.00

05:02:18 AM    0    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00      5.00

05:02:18 AM    1    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00      2.00

05:02:18 AM    2    0.00    0.00    1.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.00      0.00

05:02:18 AM    3    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00      0.00

Average:     CPU   %user   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal   %idle    intr/s

Average:     all    0.00    0.00    0.25    0.00    0.00    0.00    0.00   99.75   4007.97

Average:       0    0.00    0.00    0.33    0.00    0.00    0.00    0.00   99.67      3.32

Average:       1    0.33    0.00    0.00    0.00    0.00    0.33    0.00   99.34      1.99

Average:       2    0.00    0.00    1.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.00      0.00

Average:       3    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00      0.00


本文转自    鹏爱   51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/pengai/1702059

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