Linux 伺服器效能監視工具小結
一、伺服器效能因素
1、CPU 2、記憶體 3、磁碟I/O頻寬 4、網路I/O頻寬
Load:
系統負載指執行佇列的平均長度,也就是等待CPU的平均程序數。Load越高說明系統響應越慢,如果load是0,代表程序不需要等待,立刻就能獲得cpu執行。可以通過查詢檔案/proc/loadavg獲取系統在前一分鐘、前五分鐘和前十五分鐘的平均負載以及當前執行的程序、系統的程序數和上一次排程執行的程序。
[email protected]:/proc$ cat/proc/loadavg
0.71 0.70 0.63 1/403 5111
在linux系統中,也可直接通過命令列 “w”或者“uptime”檢視,如下:
16:10:22 up 1 day, 4:18, 3 users, load average: 0.34, 0.50, 0.52
USER TTY FROM [email protected] IDLE JCPU PCPU WHAT
justin tty7 :0 Tue11 28:19m 10:15 0.22s gnome-session
justin pts/0 :0.0 Tue11 28:17m 2:22 0.00s /bin/bash./jettyctl.sh
justin pts/1 :0.0 16:08 0.00s 0.17s 0.00s w
cpu usage:
系統的CPU使用率。
可以用“top”命令動態的顯示當前系統程序使用者的使用情況。
前五行是系統整體的統計資訊。
第一行是任務佇列資訊,同 uptime 命令的執行結果。其內容如下:當前時間;系統執行時間,格式為時:分;當前登入使用者數;系統負載,即任務佇列的平均長度。
第二、三行為程序和CPU的資訊。當有多個CPU時,這些內容可能會超過兩行。
內容如下:Tasks: 175 total程序總數;1 running正在執行的程序數;174 sleeping睡眠的程序數;0 stopped停止的程序數;0 zombie殭屍程序數
Cpu(s):22.0% us使用者空間佔用CPU百分比
20.7%sy核心空間佔用CPU百分比
1.1%ni使用者程序空間內改變過優先順序的程序佔用CPU百分比
52.7%id空閒CPU百分比
3.3%wa等待輸入輸出的CPU時間百分比
0.0%hi
0.2%si swap in,表示虛擬記憶體的頁匯入,即從SWAPDISK交換到RAM
0.0%st swap out,表示虛擬記憶體的頁匯出,即從RAM交換到SWAPDISK。
PR:作業系統給程序的安排的優先順序。這個值標示程序排程器分配給程序的時間片長度。單位是時鐘個數。如果一個Linux系統的時間片是10ms,那麼PID是2718的程序在執行了200ms後,才會進行程序切換。
RES:程序佔用的實體記憶體大小
VIRT:實體記憶體+虛擬記憶體。
吞吐率:
伺服器單位時間內處理的請求數,一般用來描述併發能力,當然談吞吐率的前提是併發使用者數。不同的併發使用者數下,吞吐率自然大不相同。單位是“請求數/秒”。吞吐量分為網路吞吐量和事務吞吐量,當作為事務吞吐量時,採用TPS來衡量。目前線上環境Apache沒有mod_status模組,不能很方便的查詢。
TPS:
伺服器每秒處理的事務數。PV在效能測試中的表現形式是以TPS來體現的,兩者有一個轉換公式,如下:
TPS平均值 =((PV*80%)/(24*60*60*40%))/伺服器數量 = pv/s
TPS峰值 =(((PV*80%)/(24*60*60*40%))*1.6) /伺服器數量= pv/s ,這個和我們經常說的“2-8原則”貼近。
一般的,評價系統性能均以每秒鐘完成的技術交易的數量來衡量。系統整體處理能力取決於處理能力最低模組的TPS 。應用系統的處理能力一般要求在10-100左右。
二、系統性能評估參考標準
影響效能因素 |
評判標準 |
||
好 |
壞 |
糟糕 |
|
CPU |
user% + sys%< 70% |
user% + sys%= 85% |
user% + sys% >=90% |
記憶體 |
Swap In(si)=0 Swap Out(so)=0 |
Per CPU with 10 page/s |
More Swap In & Swap Out |
磁碟 |
iowait % < 20% |
iowait % =35% |
iowait % >= 50% |
三、效能分析工具和命令
1.常用系統命令
vmstat、sar、iostat、netstat、free、ps、top等
2.常用組合方式
• 用vmstat、sar、iostat檢測是否是CPU瓶頸
• 用free、vmstat檢測是否是記憶體瓶頸
• 用iostat檢測是否是磁碟I/O瓶頸
• 用netstat檢測是否是網路頻寬瓶頸
3、用工具進行分析
Ø Vmstat
列表含義:
Procs
r:執行和等待cpu時間片的程序數,這個值如果長期大於系統CPU的個數,說明CPU不足,需要增加CPU。
b:在等待資源的程序數,比如正在等待I/O、或者記憶體交換等。
Memory
swpd: 虛擬記憶體使用情況,單位:KB
free: 空閒的記憶體,單位KB
buff: 被用來做為快取的記憶體數,一般對塊裝置的讀寫才需要緩衝,單位:KB
cache:表示page cached的記憶體數量,一般作為檔案系統cached,頻繁訪問的檔案都會被cached,如果cache值較大,說明cached的檔案數較多,如果此時IO中bi比較小,說明檔案系統效率比較好。
Swap
si: 從磁碟交換到記憶體的交換頁數量,單位:KB/秒
so: 從記憶體交換到磁碟的交換頁數量,單位:KB/秒
I/O
bi: 傳送到塊裝置的塊數,單位:塊/秒
bo: 從塊裝置接收到的塊數,單位:塊/秒
System
in: 每秒的中斷數,包括時鐘中斷
cs: 每秒的環境(上下文)切換次數
注意:如果 r經常大於 4 ,且id經常少於40,表示cpu的負荷很重。
如果si,so 長期不等於0,表示記憶體不足。
如果disk 經常不等於0, 且在 b中的佇列大於3, 表示 io效能不好。
cpu
us:使用者程序消耗的CPU 時間百分比。us的值比較高時,說明使用者程序消耗的cpu時間多,但是如果長期大於50%,就需要考慮優化程式或演算法。
sy:核心程序消耗的CPU時間百分比。Sy的值較高時,說明核心消耗的CPU資源很多。
根據經驗,us+sy的參考值為70%,如果us+sy大於 70%說明可能存在CPU資源不足。
Ø Sar分析cpu效能
命令列 sar -u 1 4,結果
列表說明:
%user:使用者程序消耗的CPU 時間百分比。
%nice:執行正常程序所消耗的CPU 時間百分比。
%system:系統程序消耗的CPU時間百分比。
%iowaitIO:等待所佔用的CPU時間百分比。
%steal:在記憶體相對緊張的環境下, 被強制等待(involuntary wait)虛擬CPU的時間
%idle:CPU處在空閒狀態的時間百分比。
Ø Free評估記憶體效能
這個指標跟Dragoon的memory usage完全一致。
Ø I/O效能評估
l iostat命令
各列含義:
tps平均每秒鐘的IO請求次數
Blk_read/s表示每秒讀取的資料塊數。
Blk_wrtn/s表示每秒寫入的資料塊數。
Blk_read表示讀取的所有塊數。
Blk_wrtn表示寫入的所有塊數。
如果Blk_wrtn/s值很大,表示磁碟的寫操作很頻繁,可以考慮優化磁碟或者優化程式,如果Blk_read/s值很大,表示磁碟直接讀取操作很多,可以將讀取的資料放入記憶體中進行操作。
對於這兩個選項的值沒有一個固定的大小,根據系統應用的不同,會有不同的值,但是有一個規則還是可以遵循的:長期的、超大的資料讀寫,肯定是不正常的,這種情況一定會影響系統性能。
Ø 網路效能評估
l netstat -antl 檢視所有tcp status
注意:可以通過netstat檢視是否timewait過多的情況,導致埠不夠用,在短連線服務中且大併發情況下,要不繫統的net.ipv4.tcp_tw_reuse、net.ipv4.tcp_tw_recycle兩個選項開啟,允許埠重用。具體這兩個屬性如何用,移步線上/etc/sysctl.conf檔案配置,有註釋。
Ø sar檢視網絡卡效能
各列含義:
IFACELAN介面
rxpck/s每秒鐘接收的資料包
txpck/s每秒鐘傳送的資料包
rxbyt/s每秒鐘接收的位元組數
txbyt/s每秒鐘傳送的位元組數
rxcmp/s每秒鐘接收的壓縮資料包
txcmp/s每秒鐘傳送的壓縮資料包
rxmcst/s每秒鐘接收的多播資料包
其實中間的IFACELAN bond0是虛擬裝置。在RH中,多個物理網絡卡幫定為一個邏輯bonding裝置,通過把多個物理網絡卡幫定為一個邏輯裝置,可以實現增加頻寬吞吐量,提供冗餘。如何進行虛擬化和模式選擇,請參考下面兩篇文章。
sar是一個優秀的一般效能監視工具,它可以輸出Linux所完成的幾乎所有工作的資料,參考文獻:ttp://hi.baidu.com/colddloc/blog/item/d63e16fd6965cc1109244d94.html
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