Linux性能故障排查工具,Linux系統性能分析工具-操作篇

前面介紹了影響linux性能的幾個方面以及如何解決這些方面的問題，但是如何才能從系統上發現是某個方面或某幾個方面出現問題了呢，這就需要使用linux系統提供的幾個常用性能分析工具，下面就具體講述這幾個常用性能分析工具的使用。

1．vmstat指令vmstat是Virtual Meomory Statistics(虛拟記憶體統計)的縮寫，很多linux發行版本都預設安裝了此指令工具，利用vmstat指令可以對作業系統的記憶體資訊、程序狀态、CPU活動等進行監視，不足之處是無法對某個程序進行深入分析。

vmstat使用文法如下：

vmstat [-V] [-n] [delay [count]]

各個選項及參數含義如下：

l -V：表示列印出版本資訊，是可選參數。

l -n：表示在周期性循環輸出時，輸出的頭部資訊僅顯示一次。

l delay：表示兩次輸出之間的間隔時間。

l count：表示按照“delay”指定的時間間隔統計的次數。預設為1。

例如：

vmstat 3

表示每3秒鐘更新一次輸出資訊，循環輸出，按ctrl+c停止輸出。

vmstat 3 5

表示每3秒更新一次輸出資訊，統計5次後停止輸出。

2．iostat指令iostat是I/O statistics(輸入/輸出統計)的縮寫，主要的功能是對系統的磁盤I/O操作進行監視。它的輸出主要顯示磁盤讀寫操作的統計資訊，同時也會給出CPU使用情況。同vmstat一樣，iostat也不能對某個程序進行深入分析，僅對系統的整體情況進行分析。

iostat一般都不随系統安裝，要使用iostat工具，需要在系統上安裝一個Sysstat的工具包，Sysstat是一個開源軟體，官方位址為

可以選擇源代碼包或rpm包的方式安裝，這裡不在講述安裝過程，安裝完畢，系統會多出3個指令：iostat、sar和mpstat。然後就可以直接在系統下運作iostat指令了。

iostat使用文法如下：

iostat [ -c | -d ] [ -k ] [ -t ] [ -x [ device ] ] [ interval [ count ] ]

各個選項及參數含義如下：

-c：顯示CPU的使用情況。

-d：顯示磁盤的使用情況。

-k：每秒以k bytes為機關顯示資料。

-t：列印出統計資訊開始執行的時間。

-x device：指定要統計的磁盤裝置名稱，預設為所有的磁盤裝置。

interval：指定兩次統計間隔的時間；

count：按照“interval”指定的時間間隔統計的次數。

3．sar指令sar指令很強大，是分析系統性能的重要工具之一，通過sar指令，可以全面的擷取系統的CPU、運作隊列、磁盤I/O、分頁(交換區)、記憶體、CPU中斷、網絡等性能資料。

sar使用格式為：

sar [options] [g1]  [-o filename] [interval [count] ]

各個選項及參數含義如下：

l options 為指令行選項，sar指令的選項很多，下面隻列出常用選項:

Ø -A：顯示系統所有資源裝置(CPU、記憶體、磁盤)的運作狀況。

Ø -u：顯示系統所有CPU在采樣時間内的負載狀态。

Ø -P：顯示目前系統中指定CPU的使用情況。

Ø -d：顯示系統所有硬碟裝置在采樣時間内的使用狀況。

Ø -r：顯示系統記憶體在采樣時間内的使用狀況。

Ø -b：顯示緩沖區在采樣時間内的使用情況。

Ø -v：顯示程序、檔案、I節點和鎖表狀态。

Ø -n：顯示網絡運作狀态。參數後面可跟DEV、EDEV、SOCK和FULL。DEV顯示網絡接口資訊，EDEV顯示網絡錯誤的統計資料，SOCK顯示套接字資訊，FULL顯示三個所有的資訊。它們可以單獨或者一起使用。

Ø -q：顯示了運作隊列的大小，它與系統當時的平均負載相同。

Ø -R：顯示程序在采樣時間内的活動情況。

Ø -y：顯示終端裝置在采樣時間内的活動情況。

Ø -w：顯示系統交換活動在采樣時間内的狀态。

l -o filename：表示将指令結果以二進制格式存放在檔案中，filename是檔案名。

l interval：表示采樣間隔時間，是必須有的參數。

l count：表示采樣次數，是可選參數，預設值是1。

例如：

要檢視系統CPU的整體負載狀況，每3秒統計一次，統計5次，可以使用以下組合：

sar –u 3 5

系統的CPU計數是從0開始的，如果要檢視第二顆CPU的運作負載，使用下面組合：

sar –P 1 3 5

要檢視系統磁盤的讀寫性能，使用以下組合：

sar -d 3 5

同理，檢視系統記憶體使用情況、網絡運作狀态，可以分别使用下面指令：

sar -r 5 2

sar -n DEV 5 3

4、系統性能分析标準

性能調優的主要目的是使系統能夠有效的利用各種資源，最大的發揮應用程式和系統之間的性能融合，使應用高效、穩定的運作。但是，衡量系統資源使用率好壞的标準沒有一個嚴格的定義，針對不同的系統和應用也沒有一個統一的說法，是以，這裡提供的标準其實是一個經驗值，表15.1給出了判定系統資源利用狀況的一般準則：

表1給出了判定系統資源利用狀況的一般準則：

表1

5、總結     以上我們講解了三個常用的系統性能分析工具，其實linux下性能分析工具還有很多，例如uptime可以檢查CPU的平均負載，free可以檢視系統記憶體的使用狀況，ps、top可以配合監控系統的程序運作狀态，netstat可以監測網絡流量狀況等等，這些指令的使用方法前面已經講述很多，故不在這裡講解。

系統性能優化是個涉及面廣、繁瑣、長久的工作，尋找出現性能問題的根源往往是最難的部分，一旦找到出現問題的原因，性能問題也就迎刃而解。是以，解決問題的思路變得非常重要。

例如，linux系統下的一個網站系統，使用者反映，網站通路速度很慢，有時無法通路。

針對這個問題，第一步要做的是檢測網絡，可以通過ping指令檢查網站的域名解析是否正常，同時，ping伺服器位址的延時是否過大等等，通過這種方式，首先排除網絡可能出現的問題；如果網絡沒有問題，接着進入第二步，對linux系統的記憶體使用狀況進行檢查，因為網站響應速度慢，一般跟記憶體關聯比較大，通過free、vmstat等指令判斷記憶體資源是否緊缺，如果記憶體資源不存在問題，進入第三步，檢查系統CPU的負載狀況，可以通過sar、vmstat、top等指令的輸出綜合判斷CPU是否存在過載問題，如果CPU沒有問題，繼續進入第四步，檢查系統的磁盤I/O是否存在瓶頸，可以通過iostat、vmstat等指令檢查磁盤的讀寫性能，如果磁盤讀寫也沒有問題，linux系統自身的性能問題基本排除，最後要做的是檢查程式本身是否存在問題。通過這樣的思路，層層檢測，步步排查，性能問題就“無處藏身”，查找出現性能問題的環節也就變得非常簡單。