Linux效能檢測常用的10個基本命令
【前言:通過《Linux系統層面調優和常見的面試題》,筆者詳細介紹了Linux系統層面常用的調優方法和常見的面試題。本篇文章將介紹常用的進行效能檢測的Linux命令】
1. uptime
$ uptime 23:51:26 up 21:31, 1 user, load average: 30.02, 26.43, 19.0212
該命令可以大致的看出計算機的整體負載情況,load average後的數字分別表示計算機在1min、5min、15min內的平均負載。
2. dmesg | tail
$ dmesg | tail [1880957.563150] perl invoked oom-killer: gfp_mask=0x280da, order=0, oom_score_adj=0 [...] [1880957.563400] Out of memory: Kill process 18694 (perl) score 246 or sacrifice child [1880957.563408] Killed process 18694 (perl) total-vm:1972392kB, anon-rss:1953348kB, file-rss:0kB [2320864.954447] TCP: Possible SYN flooding on port 7001. Dropping request. Check SNMP counters.123456
列印核心環形快取區中的內容,可以用來檢視一些錯誤。
上面的例子中,顯示程序18694 因引記憶體越界被kill掉以及TCP request被丟棄的錯誤。通過dmesg可以快速判斷是否有導致系統性能異常的問題。
3. vmstat 1
$ vmstat 1 procs ---------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu----- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st 34 0 0 200889792 73708 591828 0 0 0 5 6 10 96 1 3 0 0 32 0 0 200889920 73708 591860 0 0 0 592 13284 4282 98 1 1 0 0 32 0 0 200890112 73708 591860 0 0 0 0 9501 2154 99 1 0 0 0 32 0 0 200889568 73712 591856 0 0 0 48 11900 2459 99 0 0 0 0 32 0 0 200890208 73712 591860 0 0 0 0 15898 4840 98 1 1 0 0
列印程序、記憶體、交換分割槽、IO和CPU等的統計資訊。
vmstat的格式如下:
vmstat [options] [delay [count]]
vmstat第一次輸出表示從開機到vmstat執行時的平均值;剩餘輸出的都是在指定的時間間隔內的平均值,上述例子中delay的值設定為1,除第一次以外,剩餘的都是1秒統計一次,count未設定,將會一直迴圈列印。
$ vmstat 10 3 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 2527112 1086888 13720228 0 0 1 14 2 1 1 1 99 0 0 0 0 0 2527156 1086888 13719856 0 0 0 104 3003 4901 0 0 99 0 0 0 0 0 2526412 1086888 13719904 0 0 0 10 3345 4870 0 1 99 0 0123456
上述的例子中delay設定為10,count設定為3,表示每行列印10秒內的平均值,只打印3次。
需要檢查的列:
- r:表示正在執行或者等待CPU排程的程序數。因為該列資料不包含I/O的統計資訊,因此可以用來檢測CPU是否飽和。若r列中的數字大於CPU的核數,表示CPU已經處於飽和狀態
-
free:當前剩餘的記憶體
-
si, so:交換分割槽換入和換出的個數,若換入換出個數大於0,表示記憶體不足
-
us, sy, id, wa:CPU的統計資訊,分別表示user time、system time(kernel)、idle、wait I/O。I/O處理所用的時間包含在system time中,因此若system time超過20%,則I/O可能存在瓶頸或異常
4. mpstat -P ALL 1
$ mpstat -P ALL Linux 3.10.0-229.el7.x86_64 (localhost.localdomain) 05/30/2018 _x86_64_ (16 CPU) 04:03:55 PM CPU %usr %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %guest %gnice %idle 04:03:55 PM all 3.67 0.00 0.61 0.71 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 95.02 04:03:55 PM 0 3.52 0.00 0.57 0.76 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 95.15 04:03:55 PM 1 3.83 0.00 0.61 0.71 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 94.85 04:03:55 PM 2 3.80 0.00 0.61 0.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 94.99 04:03:55 PM 3 3.68 0.00 0.58 0.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 95.13 04:03:55 PM 4 3.54 0.00 0.57 0.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 95.30 [...]
該命令用於每秒列印一次每個CPU的統計資訊,可用於檢視CPU的排程是否均勻。
5. pidstat 1
$ pidstat 1 Linux 3.13.0-49-generic (titanclusters-xxxxx) 07/14/2015 _x86_64_ (32 CPU) 07:41:02 PM UID PID %usr %system %guest %CPU CPU Command 07:41:03 PM 0 9 0.00 0.94 0.00 0.94 1 rcuos/0 07:41:03 PM 0 4214 5.66 5.66 0.00 11.32 15 mesos-slave 07:41:03 PM 0 4354 0.94 0.94 0.00 1.89 8 java 07:41:03 PM 0 6521 1596.23 1.89 0.00 1598.11 27 java 07:41:03 PM 0 6564 1571.70 7.55 0.00 1579.25 28 java 07:41:03 PM 60004 60154 0.94 4.72 0.00 5.66 9 pidstat 07:41:03 PM UID PID %usr %system %guest %CPU CPU Command 07:41:04 PM 0 4214 6.00 2.00 0.00 8.00 15 mesos-slave 07:41:04 PM 0 6521 1590.00 1.00 0.00 1591.00 27 java 07:41:04 PM 0 6564 1573.00 10.00 0.00 1583.00 28 java 07:41:04 PM 108 6718 1.00 0.00 0.00 1.00 0 snmp-pass 07:41:04 PM 60004 60154 1.00 4.00 0.00 5.00 9 pidstat
該命令用於列印各個程序對CPU的佔用情況,類似top命令中顯示的內容。pidstat的優勢在於,可以滾動的列印程序執行情況,而不像top那樣會清屏。上述例子中,%CPU中兩個java程序的cpu利用率分別達到了1590%和1573%,表示java程序佔用了16顆CPU。
6. iostat -xz 1
類似vmstat,第一次輸出的是從系統開機到統計這段時間的取樣資料;
$ iostat -xz 1 Linux 3.13.0-49-generic (titanclusters-xxxxx) 07/14/2015 _x86_64_ (32 CPU) avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 73.96 0.00 3.73 0.03 0.06 22.21 Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %util xvda 0.00 0.23 0.21 0.18 4.52 2.08 34.37 0.00 9.98 13.80 5.42 2.44 0.09 xvdb 0.01 0.00 1.02 8.94 127.97 598.53 145.79 0.00 0.43 1.78 0.28 0.25 0.25 xvdc 0.01 0.00 1.02 8.86 127.79 595.94 146.50 0.00 0.45 1.82 0.30 0.27 0.26 dm-0 0.00 0.00 0.69 2.32 10.47 31.69 28.01 0.01 3.23 0.71 3.98 0.13 0.04 dm-1 0.00 0.00 0.00 0.94 0.01 3.78 8.00 0.33 345.84 0.04 346.81 0.01 0.00 dm-2 0.00 0.00 0.09 0.07 1.35 0.36 22.50 0.00 2.55 0.23 5.62 1.78 0.03 [...]
檢查列
-
r/s, w/s, rkB/s, wkB/s,表示每秒向I/O裝置發出的reads、writes、read Kbytes、write Kbytes的數量
-
await,表示應用程式排隊等待和被服務的平均I/O時間,該值若大於預期的時間,這表示I/O裝置處於飽和狀態或者異常
-
avgqu-sz,表示請求被髮送給I/O裝置的平均時間,若該值大於1,則表示I/O裝置可能已經飽和
- %util,每秒裝置的利用率;若該利用率超過60%,則表示裝置出現效能異常
7. free -m
$ free -m total used free shared buffers cached Mem: 245998 24545 221453 83 59 541 -/+ buffers/cache: 23944 222053 Swap: 0 0 012345
檢查的列:
-
buffers: For the buffer cache, used for block device I/O
-
cached: For the page cache, used by file systems
若buffers和cached接近0,說明I/O的使用率過高,系統存在效能問題。
Linux中會用free記憶體作為cache,若應用程式需要分配記憶體,系統能夠快速的將cache佔用的記憶體回收,因此free的記憶體包含cache佔用的部分。
8. sar -n DEV 1
sar是System Activity Reporter的縮寫,系統活動狀態報告。
-n { keyword [,…] | ALL },用於報告網路統計資料。keyword可以是以下的一個或者多個:DEV, EDEV, NFS, NFSD, SOCK, IP, EIP, ICMP, EICMP, TCP, ETCP, UDP, SOCK6, IP6, EIP6, ICMP6, EICMP6 和UDP6。
-n DEV 1, 每秒統計一次網路的使用情況;
-n EDEV 1,每秒統計一次錯誤的網路資訊;
$ sar -n DEV 1 Linux 3.10.0-229.el7.x86_64 (localhost.localdomain) 05/31/2018 _x86_64_ (16 CPU) 03:54:57 PM IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s 03:54:58 PM ens32 3286.00 7207.00 283.34 18333.90 0.00 0.00 0.00 03:54:58 PM lo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 03:54:58 PM vethe915e51 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 03:54:58 PM docker0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 03:54:58 PM IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s 03:54:59 PM ens32 3304.00 7362.00 276.89 18898.51 0.00 0.00 0.00 03:54:59 PM lo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 03:54:59 PM vethe915e51 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 03:54:59 PM docker0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
- IFACE ,網路介面名稱
-
rxpck/s ,每秒接收到包數
-
txpck/s ,每秒傳輸的報數;(transmit packages)
-
rxkB/s ,每秒接收的千位元組數
-
txkB/s ,每秒傳送的千位元組數
-
rxcmp/s ,每秒接收的壓縮包的數量
-
txcmp/s ,每秒傳送的壓縮包的數量
- rxmcst/s,每秒接收的組資料包數量
9. sar -n TCP,ETCP 1
該命令可以用於粗略的判斷網路的吞吐量,如發起的網路連線數量和接收的網路連線數量。
-
TCP, 報告關於TCPv4網路流量的統計資訊
-
ETCP, 報告有關TCPv4網路錯誤的統計資訊
$ sar -n TCP,ETCP 1 Linux 3.10.0-514.26.2.el7.x86_64 (aushop) 05/31/2018 _x86_64_ (2 CPU) 04:16:27 PM active/s passive/s iseg/s oseg/s 04:16:44 PM 0.00 2.00 15.00 13.00 04:16:45 PM 0.00 3.00 126.00 203.00 04:16:46 PM 0.00 0.00 99.00 99.00 04:16:47 PM 0.00 0.00 18.00 9.00 04:16:48 PM 0.00 0.00 5.00 6.00 04:16:49 PM 0.00 0.00 1.00 1.00 04:16:50 PM 0.00 1.00 4.00 4.00 04:16:51 PM 0.00 3.00 171.00 243.00
檢測的列:
-
active/s: Number of locally-initiated TCP connections per second (e.g., via connect()),發起的網路連線數量
-
passive/s: Number of remotely-initiated TCP connections per second (e.g., via accept()),接收的網路連線數量
- retrans/s: Number of TCP retransmits per second,重傳的數量
10. top
top命令包含更多的指標統計,相當於一個綜合命令。
$ top top - 00:15:40 up 21:56, 1 user, load average: 31.09, 29.87, 29.92 Tasks: 871 total, 1 running, 868 sleeping, 0 stopped, 2 zombie %Cpu(s): 96.8 us, 0.4 sy, 0.0 ni, 2.7 id, 0.1 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st KiB Mem: 25190241+total, 24921688 used, 22698073+free, 60448 buffers KiB Swap: 0 total, 0 used, 0 free. 554208 cached Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 20248 root 20 0 0.227t 0.012t 18748 S 3090 5.2 29812:58 java 4213 root 20 0 2722544 64640 44232 S 23.5 0.0 233:35.37 mesos-slave 66128 titancl+ 20 0 24344 2332 1172 R 1.0 0.0 0:00.07 top 5235 root 20 0 38.227g 547004 49996 S 0.7 0.2 2:02.74 java 4299 root 20 0 20.015g 2.682g 16836 S 0.3 1.1 33:14.42 java 1 root 20 0 33620 2920 1496 S 0.0 0.0 0:03.82 init 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.02 kthreadd 3 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:05.35 ksoftirqd/0 5 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kworker/0:0H 6 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:06.94 kworker/u256:0 8 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 2:38.05 rcu_sched12345678910111213141516171819
11. 總結
下面的圖片很好的展示了各個命令的主要作用,如使用vmstat檢視系統的整體效能,mpstat用於檢視cpu的效能,pidstat用於檢視程序的狀態,iostat用於檢視io的狀態,free用於產看記憶體的狀態,sar用於產看網路的狀態等。
Linux常用效能工具一覽
本文參譯於:https://medium.com/netflix-techblog/linux-performance-analysis-in-60-000-milliseconds-accc10403c55
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