Linux性能优化之cpu性能评估工具

Linux性能优化之cpu性能评估工具

 

内容介绍：

一、vmstat

二、iostat

三、uptime命令

四、top命令

 

 

一、vmstat

（1）主要功能：

统计操作系统的内存信息、进程状态和cpu活动的监视。

（2）特点：

统计内容较为全面；系统默认自带，无须另外下载软件包，使用较为方便。

（3）使用方法（线上服务器演示）：

vmstat 3 5：表示3秒钟统计一次系统信息，统计5次后结束。

 

（4）输出字段含义：

①procs（进程）

r值：表示cpu正在处理或者在cpu队列中等待的状态值。该数值的评判标准与cpu核数有关，r是指cpu运行队列的组合，在这个队列的饱和状态下，每个核均在处理一个任务，因此，r选项的最大值应小于或等于cpu总核数。若r值长期大于cpu总核数，则说明此时cpu负载较重。

 

b值：代表正在等待资源的进程数。如等待I/O或内存交换等。该数值同样不可以经常大于cpu总核数，若b值不经常为0或者较大，说明cpu的负载较大。

 

②memory（内存）

swpd:表示切换到交换区的内存数量，单位kb，若该值不为0，但si与so值为0，则说明内存无影响。

free：剩余物理内存状态值，单位kb。

buff：一般对块设备进行读写会用到缓冲，其存放buff/cache的内存量，还包括对于文件属性的存放，如文件大小、文件权限及文件写入的状态值等。

 

cache：表示page-cache，作为文件系统的cache使用，访问频繁的文件都会被cache。该值一般较大，表示cache的文件较多，但并不代表内存不正常（该内容会在下节课具体阐述）。

 

③swap

si：表示由磁盘调入内存的文件数量，或者说是调入内存交换区的文件数量。

so：与si意义相反，表示由内存调入磁盘的文件数量，或者说是内存交换区进入物理内存的文件数量。

若si与so长期为0，则表明系统资源充足。反之，则说明系统物理内存不充足。

 

④io

bi：表示从块设备读入数据的总量，即读入磁盘的大小，单位kb。

bo:表示从写入块设备数据的总量，即写入磁盘的大小，单位kb。

 

⑤system（系统间隔时间内发生的中断数）

表明内核消耗cpu时间的多少

in：在某个时间间隔内，观测到的每秒设备产生的中断数。

cs：在某个时间间隔内，观测到的每秒产生的上下文切换数。

若in值与cs值较大，则内核消耗的cpu量较大。

 

⑥cpu

us：表示用户进程消耗cpu的百分比。若该值较大，则说明用户进程消耗的cpu的时间较多。用户进程是指线上运行的软件、业务等，或称用户消耗的cpu资源。

 

sy：与system表示含义相同，表示内核进程消耗cpu的百分比。若该值较大，则说明内核进程消耗的cpu的时间较多。

若us长期大于50%，且sy值较小，说明用户进程消耗的cpu较多，但并不说明存在异常，仅说明资源得到了充分利用。

若us加sy长期大于80%，则说明系统cpu资源不足。

id：表示cpu处于空闲状态时间的百分比。

wa：表示I/O等待值占用cpu时间的百分比。若该值较大，则说明I/O等待值较大。若wa大于20%，则I/O等待值较大，需要考虑是否是由于大量磁盘读写导致的；若wa长期大于50%，则表明磁盘存在问题，可增加更快的磁盘或对其进行优化。

st

 

 

二、iostat（I/O statistics 输入/输出统计）

（1）主要功能：

对系统磁盘I/O工作进行监视及对cpu状态进行统计与判断。

（2）特点：

需要另外安装sysstat工具包

（3）使用方法：

iostat直接输入：显示操作系统启动到输出前的状态值。

 

iostat -c 3 5：评估cpu的状态值，表示3秒输出一次，输出5次 。

iostat -d：判断磁盘的I/O状态值。

 

 

（3）输出字段分析：

avg-cpu：表示cpu平均值的统计。

%user：表示用户进程占用cpu的百分比。

%nice：表示运行正常时间消耗cpu的百分比。

%system：表示内核进程消耗cpu的百分比。

%iowait：表示I/O等待时间消耗cpu的百分比。

%steal:表示在内存紧张环境下，page-in（入页：内存进行切换操作）时，强制对不同页进行的steal操作，主要涉及对内存的判断。

%idel：表示空闲时间占用cpu的百分比。

 

三、uptime命令

（1）主要用途：

用于判断系统整体性能的指标命令，可了解一段时间内系统的负载状态。

 

（2）特点：

系统自带的命令

 

（3）使用方法：

uptime直接输出

 

 

（4）输出字段分析：

①显示当前时间

②up显示系统启动时间

③显示登录系统用户数目

④load average 显示平均负载

第1个值：代表系统1分钟之内整体的负载状态。

第2个值：代表系统5分钟之内整体的负载状态。

第3个值：代表系统15分钟之内整体的负载状态。

 

四、top命令

（1）主要功能：

显示包括cpu、磁盘、内存、网络等信息

（2）特点：

使用最为简单，且统计范围十分广泛

（3）使用方法：

top直接输入

 

（4）输出字段含义：

①与uptime显示结果相同。

②Tasks：显示目前系统总的任务数、正在运行的任务数、休眠的任务数及处于僵尸状态的任务数。

③Cpu（s）:对cpu状态的统计

键盘输入“1”，则显示cpu的核数及每个核的运行状态。其输出值与vmstat、iostat输出值含义相同。

④Mem：对内存的统计，显示系统物理内存总量、使用物理内存量、空闲物理内存量和缓冲物理内存量。

⑤Swap：对Swap使用情况的统计