Linux - vmstat iostat详解

最新推荐文章于 2025-02-16 18:00:00 发布

zhaofuguang

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分类专栏： Linux

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vmstat -n 3    (每个3秒刷新一次）
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- ----cpu----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa
1 0 144 186164 105252 2386848 0 0 18 166 83     2 48 21 31 0
2 0 144 189620 105252 2386848 0 0     0 177 1039 1210 34 10 56 0
0 0 144 214324 105252 2386848 0 0     0 10 1071 670 32 5 63 0
0 0 144 202212 105252 2386848 0 0     0 189 1035 558 20 3 77 0
2 0 144 158772 105252 2386848 0 0     0 203 1065 2832 70 14 15 0
vmstat所带参数请用man vmstat查看
Procs
r: 等待运行的进程数 b: 处在非中断睡眠状态的进程数 w: 被交换出去的可运行的进程数。此数由 linux 计算得出，但 linux 并不耗尽交换空间
Memory
swpd: 虚拟内存使用情况，单位：KB
free: 空闲的内存，单位KB
buff: 被用来做为缓存的内存数，单位：KB
Swap
si: 从磁盘交换到内存的交换页数量，单位：KB/秒
so: 从内存交换到磁盘的交换页数量，单位：KB/秒
IO
bi: 发送到块设备的块数，单位：块/秒
bo: 从块设备接收到的块数，单位：块/秒
System
in: 每秒的中断数，包括时钟中断
cs: 每秒的环境（上下文）切换次数
CPU
按 CPU 的总使用百分比来显示
us: CPU 使用时间
sy: CPU 系统使用时间
id: 闲置时间
准测
r，b≈0，
如果fre，将会出现连续不断的页面调度，将导致系统性能问题。
对于page列，re，pi，po，cy维持于比较稳定的状态，PI率不超过5，如果有pagin发生，那么关联页面必须先进行pageout
在内存相对紧张的环境下pagein会强制对不同的页面进行steal操作。如果系统正在读一个大批的永久页面，你也许可以看到po和pi列
会出现不一致的增长，这种情景并不一定表明系统负载过重，但是有必要对应用程序的数据访问模式进行见检查。在稳定的情况下，扫描率和重置率几乎相等，在
多个进程处理使用不同的页面的情况下，页面会更加不稳定和杂乱，这时扫描率可能会比重置率高出。
faults列，in，sy，cs会不断跳跃，这里没有明确的限制，唯一的就是这些值最少大于100
cpu列，us，sys，id和wa也是不确定的，最理想的状态是使cpu处于100%工作状态，单这只适合单用户的情况下。
如果在多用户环境中us＋sys》80，进程就会在运行队列中花费等待时间，响应时间和吞吐量就会下降。wa>40表明磁盘io没有也许存在不合理的平衡，或者对磁盘操作比较频繁，
vmstat各项：
procs:
r-->在运行队列中等待的进程数
b-->在等待io的进程数
w-->可以进入运行队列但被替换的进程
memoy
swap-->现时可用的交换内存（k表示）
free-->空闲的内存（k表示）
pages
re－－》回收的页面
mf－－》非严重错误的页面
pi－－》进入页面数（k表示）
po－－》出页面数（k表示）
fr－－》空余的页面数（k表示）
de－－》提前读入的页面中的未命中数
sr－－》通过时钟算法扫描的页面
disk 显示每秒的磁盘操作。 s表示scsi盘，0表示盘号
fault 显示每秒的中断数
in－－》设备中断
sy－－》系统中断
cy－－》cpu交换
cpu 表示cpu的使用状态
cs－－》用户进程使用的时间
sy－－》系统进程使用的时间
id－－》cpu空闲的时间
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pi，po 长期不等于0，表示内存不足。
如果disk 经常不等于0，且在 b中的队列大于3，表示 io性能不好。
Linux在具有高稳定性、可靠性的同时，具有很好的可伸缩性和扩展性，能够针对不同的应用和硬件环境调整，优化出满足当前应用需要的最佳性能。因此企业在维护Linux系统、进行系统调优时，了解系统性能分析工具是至关重要的。
　　在Linux下有很多系统性能分析工具，比较常见的有top、free、ps、time、timex、uptime等。下文将介绍几个较为重要的性能分析工具vmstat、iostat和sar及其使用。
　　用vmstat监视内存使用情况
　　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活动进行监视。它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深入分析。
　　vmstat的语法如下：

　　vmstat [-V] [-n] [delay [count]]
　　其中，－V表示打印出版本信息；－n表示在周期性循环输出时，输出的头部信息仅显示一次；delay是两次输出之间的延迟时间；count是指按照这个时间间隔统计的次数。对于vmstat输出各字段的含义，可运行man vmstat查看

使用iostat分析IO性能

对于I/O-bond类型的进程，我们经常用iostat工具查看进程IO请求下发的数量、系统处理IO请求的耗时，进而分析进程与操作系统的交互过程中IO方面是否存在瓶颈。

下面通过iostat命令使用实例，说明使用iostat查看IO请求下发情况、系统IO处理能力的方法，以及命令执行结果中各字段的含义。

1.不加选项执行iostat

我们先来看直接执行iostat的输出结果：

linux # iostat
Linux 2.6.16.60-0.21-smp (linux)     06/12/12

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.07    0.00    0.05    0.06    0.00   99.81

Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn
sda               0.58         9.95        37.47    6737006   25377400
sdb               0.00         0.00         0.00        824          0

单独执行iostat，显示的结果为从系统开机到当前执行时刻的统计信息。以上输出中，除最上面指示系统版本、主机名和日期的一行外，另有两部分：

avg-cpu: 总体cpu使用情况统计信息，对于多核cpu，这里为所有cpu的平均值

Device: 各磁盘设备的IO统计信息

对于cpu统计信息一行，我们主要看iowait的值，它指示cpu用于等待io请求完成的时间。Device中各列含义如下：

Device: 以sdX形式显示的设备名称
tps: 每秒进程下发的IO读、写请求数量
Blk_read/s: 每秒读扇区数量(一扇区为512bytes)
Blk_wrtn/s: 每秒写扇区数量
Blk_read: 取样时间间隔内读扇区总数量
Blk_wrtn: 取样时间间隔内写扇区总数量

我们可以使用-c选项单独显示avg-cpu部分的结果，使用-d选项单独显示Device部分的信息。

2.指定采样时间间隔与采样次数

与sar命令一样，我们可以以"iostat interval [count] ”形式指定iostat命令的采样间隔和采样次数：

linux # iostat -d 1 2
Linux 2.6.16.60-0.21-smp (linux)     06/13/12

Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn
sda               0.55         8.93        36.27    6737086   27367728
sdb               0.00         0.00         0.00        928          0

Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn
sda               2.00         0.00        72.00          0         72
sdb               0.00         0.00         0.00          0          0

以上命令输出Device的信息，采样时间为1秒，采样2次，若不指定采样次数，则iostat会一直输出采样信息，直到按”ctrl+c”退出命令。注意，第1次采样信息与单独执行iostat的效果一样，为从系统开机到当前执行时刻的统计信息。

3.以kB为单位显示读写信息(-k选项)

我们可以使用-k选项，指定iostat的部分输出结果以kB为单位，而不是以扇区数为单位：

linux # iostat -d -k
Linux 2.6.16.60-0.21-smp (linux)     06/13/12

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               0.55         4.46        18.12    3368543   13686096
sdb               0.00         0.00         0.00        464          0

以上输出中，kB_read/s、kB_wrtn/s、kB_read和kB_wrtn的值均以kB为单位，相比以扇区数为单位，这里的值为原值的一半(1kB=512bytes*2)

4.更详细的io统计信息(-x选项)

为显示更详细的io设备统计信息，我们可以使用-x选项，在分析io瓶颈时，一般都会开启-x选项：

linux # iostat -x -k -d 1
Linux 2.6.16.60-0.21-smp (linux)     06/13/12

……
Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sda               0.00  9915.00    1.00   90.00     4.00 34360.00   755.25    11.79  120.57   6.33  57.60