Linux 常用性能工具簡介.

一、wget 檔案下載下傳

使用wget下載下傳單個檔案：wget URL

下載下傳并以不同的檔案名儲存：wget -O wordpress.zip URL

wget限速下載下傳：wget --limit-rate=300k URL

使用wget斷點續傳：wget -c URL

使用wget背景下載下傳：wget -b URL (檢視下載下傳進度:tail -f wget-log)

測試下載下傳連結：wget --spider URL

下載下傳指定格式檔案：wget -r -A.pdf URL

FTP下載下傳：wget --ftp-user=USERNAME --ftp-password=PASSWORD URL

二、scp 跨機遠端拷貝

從遠處複制檔案到本地目錄：$scp [email protected]:/opt/soft/demo.tar /opt/soft/

從遠處複制到本地：$scp -r [email protected]:/opt/soft/test /opt/soft/

上傳本地檔案到遠端機器指定目錄：$scp /opt/soft/demo.tar [email protected]:/opt/soft/scptest

上傳本地目錄到遠端機器指定目錄：$scp -r /opt/soft/test [email protected]:/opt/soft/scptest

三、sar

    sar是System Activity Reporter（系統活動情況報告）的縮寫。sar工具将對系統目前的狀态進行取樣，然後通過計算資料和比例來表達系統的目前運作狀态。它的特點是可以連續對系統取樣，獲得大量的取樣資料；取樣資料和分析的結果都可以存入檔案，所需的負載很小。sar是目前Linux上最為全面的系統性能分析工具之一，可以從14個大方面對系統的活動進行報告，包括檔案的讀寫情況、系統調用的使用情況、序列槽、CPU效率、記憶體使用狀況、程序活動及IPC有關的活動等，使用也是較為複雜。

檢視CPU使用率: sar -u 1 2 (後面兩個參數表示監控的頻率，比如例子中的1和2，表示每秒采樣一次，總共采樣兩次)

• %user 使用者模式下消耗的CPU時間的比例；
• %nice 通過nice改變了程序排程優先級的程序，在使用者模式下消耗的CPU時間的比例
• %system 系統模式下消耗的CPU時間的比例；
• %iowait CPU等待磁盤I/O導緻空閑狀态消耗的時間比例；
• %steal 利用Xen等作業系統虛拟化技術，等待其它虛拟CPU計算占用的時間比例；
• %idle CPU空閑時間比例；

檢視CPU平均負載: sar -q 1 2

• runq-sz：運作隊列的長度（等待運作的程序數）
• plist-sz：程序清單中程序（processes）和線程（threads）的數量
• ldavg-1：最後1分鐘的系統平均負載
• ldavg-5：過去5分鐘的系統平均負載
• ldavg-15：過去15分鐘的系統平均負載

查詢記憶體: sar -r 1 2

• kbmemfree：這個值和free指令中的free值基本一緻,是以它不包括buffer和cache的空間.
• kbmemused：這個值和free指令中的used值基本一緻,是以它包括buffer和cache的空間.
• %memused：實體記憶體使用率，這個值是kbmemused和記憶體總量(不包括swap)的一個百分比.
• kbbuffers和kbcached：這兩個值就是free指令中的buffer和cache.
• kbcommit：保證目前系統所需要的記憶體,即為了確定不溢出而需要的記憶體(RAM+swap).
• %commit：這個值是kbcommit與記憶體總量(包括swap)的一個百分比.

查詢頁面交換:sar -W 1 3

• pswpin/s：每秒系統換入的交換頁面（swap page）數量
• pswpout/s：每秒系統換出的交換頁面（swap page）數量

四、free

free工具用來查詢系統可用記憶體，顯示目前系統未使用和已使用的記憶體數目，還可以顯示被核心使用的記憶體緩存區。

• total：記憶體總數
• used：已經使用的記憶體數
• free：空閑的記憶體數
• shared：目前已經廢棄不用
• buffers Buffer：緩存記憶體數

程式實實在在吃掉的記憶體數：Mem中的used - buff/cache

可以挪用的記憶體總數：Mem中的free + buff/cache

swap：也就是我們通常所說的虛拟記憶體。當記憶體使用到一定值的時候，會開始進行交換（怎麼檢視額定值 cat /proc/meminfo）

page cache 和 buffer cache的差別？

    簡單來說，page cache用來緩存檔案資料，buffer cache用來緩存磁盤資料。在有檔案系統的情況下，對檔案操作，那麼資料會緩存到page cache。如果直接采用dd等工具對磁盤進行讀寫，那麼資料會緩存到buffer cache。

free -s 10  #周期性的查詢記憶體使用情況，每10s 執行一次指令 

五、iostat

    被用于監視系統輸入輸出裝置和CPU使用情況，它的特點是彙報磁盤活動統計情況，同時也會彙報出CPU的使用情況。

注：如果%iowait的值過高，表示硬碟存在I/O瓶頸。 %idle值高，表示CPU較空閑。如果%idle值高但系統響應慢時，有可能是CPU等待配置設定記憶體，此時應加大記憶體容量。%idle值如果持續低于10，那麼系統的CPU處理能力相對較低，表明系統中最需要解決的資源是CPU。

• tps：該裝置每秒的傳輸次數；
• kB_read/s：每秒從裝置（drive expressed）讀取的資料量；
• kB_wrtn/s：每秒向裝置（drive expressed）寫入的資料量；
• kB_read：讀取的總資料量；kB_wrtn：寫入的總數量資料量；

六、vmstat

顯示虛拟記憶體狀态，但是他可以報告關于程序、記憶體、I/O等系統運作狀态。

Procs（程序）

    r: 運作隊列中程序數量，這個值也可以判斷是否需要增加CPU。（長期大于1）

    b: 等待IO的程序數量。

Memory（記憶體）

    swpd: 使用虛拟記憶體大小，如果swpd的值不為0，但是SI，SO的值長期為0，這種情況不會影響系統性能。

    free: 空閑實體記憶體大小。

    buff: 用作緩沖的記憶體大小。

    cache: 用作緩存的記憶體大小，如果cache的值大的時候，說明cache處的檔案數多，如果頻繁通路到的檔案都能被cache處，那麼磁盤的讀IO bi會非常小。

Swap

    si: 每秒從交換區寫到記憶體的大小，由磁盤調入記憶體。

    so: 每秒寫入交換區的記憶體大小，由記憶體調入磁盤。

    注意：記憶體夠用的時候，這2個值都是0，如果這2個值長期大于0時，系統性能會受到影響，磁盤IO和CPU資源都會被消耗。有些朋友看到空閑記憶體（free）很少的或接近于0時，就認為記憶體不夠用了，不能光看這一點，還要結合si和so，如果free很少，但是si和so也很少（大多時候是0），那麼不用擔心，系統性能這時不會受到影響的。

IO（現在的Linux版本塊的大小為1kb）

    bi: 每秒讀取的塊數

    bo: 每秒寫入的塊數

    注意：随機磁盤讀寫的時候，這2個值越大（如超出1024k)，能看到CPU在IO等待的值也會越大。

system（系統）

    in: 每秒中斷數，包括時鐘中斷。

    cs: 每秒上下文切換數。

    注意：上面2個值越大，會看到由核心消耗的CPU時間會越大。

CPU（以百分比表示）

    us: 使用者程序執行時間百分比(user time)

    us的值比較高時，說明使用者程序消耗的CPU時間多，但是如果長期超50%的使用，那麼我們就該考慮優化程式算法或者進行加速。

    sy: 核心系統程序執行時間百分比(system time)

    sy的值高時，說明系統核心消耗的CPU資源多，這并不是良性表現，我們應該檢查原因。

    wa: IO等待時間百分比

    wa的值高時，說明IO等待比較嚴重，這可能由于磁盤大量作随機通路造成，也有可能磁盤出現瓶頸（塊操作）。

    id: 空閑時間百分比

七、 top

可以實時動态地檢視系統的整體運作情況，是一個綜合了多方資訊監測系統性能和運作資訊的實用工具，是Linux下的任務管理器。通過top指令所提供的互動式界面，用熱鍵可以管理。熱鍵如下：

• q：退出top指令
• <Space>：立即重新整理
• s：設定重新整理時間間隔
• c：顯示指令完全模式
• t:：顯示或隐藏程序和CPU狀态資訊
• m：顯示或隐藏記憶體狀态資訊
• l：顯示或隐藏uptime資訊
• f：增加或減少程序顯示标志
• S：累計模式，會把已完成或退出的子程序占用的CPU時間累計到父程序的MITE+
• P：按%CPU使用率排行
• T：按MITE+排行
• M：按%MEM排行
• u：指定顯示使用者程序
• r：修改程序renice值
• kkill：程序
• i：隻顯示正在運作的程序
• W：儲存對top的設定到檔案^/.toprc，下次啟動将自動調用toprc檔案的設定。
• h：幫助指令。
• q：退出

注：強調一下，使用頻率最高的是P、T、M，因為通常使用top，我們就想看看是哪些程序最耗cpu資源、占用的記憶體最多； 注：通過”shift + >”或”shift + <”可以向右或左改變排序列 如果隻需要檢視記憶體：可用free指令。隻檢視uptime資訊（第一行），可用uptime指令；

第一行

• • 11:57:12 ： 系統目前時間
  • , 2:45 ： 系統開機到現在經過了多少時間
  • 3 users ： 目前3使用者線上
  • load average: 0.19, 0.17, 0.14： 系統1分鐘、5分鐘、15分鐘的CPU負載資訊

第二行

• • Tasks：任務;
  • 205 total：很好了解，就是目前有205個任務，也就是205個程序。
  • 2 running：2個程序正在運作
  • 203 sleeping：203個程序睡眠
  • 0 stopped：停止的程序數
  • 0 zombie：僵死的程序數

第三行

• • Cpu(s)：表示這一行顯示CPU總體資訊
  • 9.1%us：使用者态程序占用CPU時間百分比，不包含renice值為負的任務占用的CPU的時間。
  • 1.3%sy：核心占用CPU時間百分比
  • 0.0%ni：改變過優先級的程序占用CPU的百分比
  • 89.6%id：空閑CPU時間百分比
  • 0.0%wa：等待I/O的CPU時間百分比
  • 0.0%hi：CPU硬中斷時間百分比
  • 0.0%si：CPU軟中斷時間百分比
  • 注：這裡顯示資料是所有cpu的平均值，如果想看每一個cpu的處理情況，按1即可；折疊，再次按1；

第四行

• • Men：記憶體的意思
  • total：實體記憶體總量
  • used：使用的實體記憶體量
  • free：空閑的實體記憶體量
  • buffers：用作核心緩存的實體記憶體量

第五行

• • Swap：交換空間
  • total：交換區總量
  • used：使用的交換區量
  • free：空閑的交換區量
  • cached：緩沖交換區總量

程序資訊

• • PID：程序的ID
  • USER：程序所有者
  • PR：程序的優先級别，越小越優先被執行
  • NInice：值
  • VIRT：程序占用的虛拟記憶體
  • RES：程序占用的實體記憶體
  • SHR：程序使用的共享記憶體
  • S：程序的狀态。S表示休眠，R表示正在運作，Z表示僵死狀态，N表示該程序優先值為負數
  • %CPU：程序占用CPU的使用率
  • %MEM：程序使用的實體記憶體和總記憶體的百分比
  • TIME+：該程序啟動後占用的總的CPU時間，即占用CPU使用時間的累加值。
  • COMMAND：程序啟動指令名稱

八、結語

部落客隻是一個Linux菜鳥。秉着先博後淵的原則，看到了這些知識，就先記下了，之後具體用到的時候再深究吧。才疏學淺，說的不對的地方，還請大家指正，歡迎讨論。另外在Github上發現了一個Linux指令搜尋工具，很好用，介紹給大家：

https://jaywcjlove.github.io/linux-command/