作為Linux系統管理者，最主要的工作是優化系統配置，使應用在系統上以最優的狀态運作，但是由于硬體問題、軟體問題、網絡環境等的複雜性 和多變性，導緻對系統的優化變得異常複雜，如何定位性能問題出在哪個方面，是性能優化的一大難題， 本文從系統入手，重點講述由于系統軟、硬體配置不當可能造成的性能問題，并且給出了檢測系統故障和優化性能的一般方法和流程。
1 cpu性能評估
Cpu是影響Linux性能的主要因素之一，下面先介紹幾個檢視CPU性能的指令。
1.1 vmstat指令
該指令可以顯示關于系統各種資源之間相關性能的簡要資訊，這裡我們主要用它來看CPU的一個負載情況。
下面是vmstat指令在某個系統的輸出結果：
[[email protected] ~]# vmstat 2 3
- procs -----------memory------ ----swap-- -----io---- --system-- -----cpu------
- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st
- 0 0 0 162240 8304 67032 0 0 13 21 1007 23 0 1 98 0 0
- 0 0 0 162240 8304 67032 0 0 1 0 1010 20 0 1 100 0 0
- 0 0 0 162240 8304 67032 0 0 1 1 1009 18 0 1 99 0 0
對上面每項的輸出解釋如下：
◆procs
| r | 表示運作和等待cpu時間片的程序數，這個值如果長期大于系統CPU的個數，說明CPU不足，需要增加CPU。 |
| b | 表示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 | 表示切換到記憶體交換區的記憶體數量（以k為機關）。如果swpd的值不為0，或者比較大，隻要si、so的值長期為0，這種情況下一般不用擔心，不會影響系統性能。 |
| free | 表示目前空閑的實體記憶體數量（以k為機關） |
| buff | 表示buffers cache的記憶體數量，一般對塊裝置的讀寫才需要緩沖。 |
| cache | 表示page cached的記憶體數量，一般作為檔案系統cached，頻繁通路的檔案都會被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 | 表示由磁盤調入記憶體，也就是記憶體進入記憶體交換區的數量。 |
| so | 表示由記憶體調入磁盤，也就是記憶體交換區進入記憶體的數量。 一般情況下，si、so的值都為0，如果si、so的值長期不為0，則表示系統記憶體不足。需要增加系統記憶體。 |
◆IO項顯示磁盤讀寫狀況
| Bi | 表示從塊裝置讀入資料的總量（即讀磁盤）（每秒kb）。 |
| Bo | 表示寫入到塊裝置的資料總量（即寫磁盤）（每秒kb）。 這裡我們設定的bi+bo參考值為1000，如果超過1000，而且wa值較大，則表示系統磁盤IO有問題，應該考慮提高磁盤的讀寫性能。 |
| system | 顯示采集間隔内發生的中斷數 |
| in | 表示在某一時間間隔中觀測到的每秒裝置中斷數。 |
| cs | 表示每秒産生的上下文切換次數。 |
上面這2個值越大，會看到由核心消耗的CPU時間會越多。
CPU項顯示了CPU的使用狀态，此列是我們關注的重點。
| us | 顯示了使用者程序消耗的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，但是如果長期大于50%，就需要考慮優化程式或算法。 |
| sy | 顯示了核心程序消耗的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80%，如果us+sy大于 80%說明可能存在CPU資源不足。 |
| id | 顯示了CPU處在空閑狀态的時間百分比。 |
| wa | 顯示了IO等待所占用的CPU時間百分比。wa值越高，說明IO等待越嚴重，根據經驗，wa的參考值為20%，如果wa超過20%，說明IO等待嚴重，引起IO等待的原因可能是磁盤大量随機讀寫造成的，也可能是磁盤或者磁盤控制器的帶寬瓶頸造成的（主要是塊操作）。 |
綜上所述，在對CPU的評估中，需要重點注意的是procs項r列的值和CPU項中us、sy和id列的值。
1.2 sar指令
檢查CPU性能的第二個工具是sar，sar功能很強大，可以對系統的每個方面進行單獨的統計，但是使用sar指令會增加系統開銷，不過這些開銷是可以評估的，對系統的統計結果不會有很大影響。
下面是sar指令對某個系統的CPU統計輸出：
[[email protected] ~]# # sar -u 3 5
- Linux 2.6.9-42.ELsmp (webserver) 11/28/2008 _i686_ (8 CPU)
- 11:41:24 AM CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle
- 11:41:27 AM all 0.88 0.00 0.29 0.00 0.00 98.83
- 11:41:30 AM all 0.13 0.00 0.17 0.21 0.00 99.50
- 11:41:33 AM all 0.04 0.00 0.04 0.00 0.00 99.92
- 11:41:36 AM all 0.29 0.00 0.13 0.00 0.00 99.58
- 11:41:39 AM all 0.38 0.00 0.17 0.04 0.00 99.41
- Average: all 0.34 0.00 0.16 0.05 0.00 99.45
對上面每項的輸出解釋如下：
| %user | 顯示了使用者程序消耗的CPU 時間百分比。 |
| %nice | 顯示了運作正常程序所消耗的CPU 時間百分比。 |
| %system | 顯示了系統程序消耗的CPU時間百分比。 |
| %iowait | 顯示了IO等待所占用的CPU時間百分比 |
| %stea | 顯示了在記憶體相對緊張的環境下pagein強制對不同的頁面進行的steal操作 。 |
| %idle | 顯示了CPU處在空閑狀态的時間百分比。 |
這個輸出是對系統整體CPU使用狀況的統計，每項的輸出都非常直覺，并且最後一行Average是個彙總行，是上面統計資訊的一個平均值。
需要注意的一點是：第一行的統計資訊中包含了sar本身的統計消耗，是以%user列的值會偏高一點，不過，這不會對統計結果産生多大影響。
在一個多CPU的系統中，如果程式使用了單線程，會出現這麼一個現象，CPU的整體使用率不高，但是系統應用卻響應緩慢，這可能是由于程式使用單線程的原因，單線程隻使用一個CPU，導緻這個CPU占用率為100%，無法處理其它請求，而其它的CPU卻閑置，這就導緻 了整體CPU使用率不高，而應用緩慢 現象的發生 。
針對這個問題，可以對系統的每個CPU分開查詢，統計每個CPU的使用情況：
[[email protected] ~]# sar -P 0 3 5
- Linux 2.6.9-42.ELsmp (webserver) 11/29/2008 _i686_ (8 CPU)
- 06:29:33 PM CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle
- 06:29:36 PM 0 3.00 0.00 0.33 0.00 0.00 96.67
- 06:29:39 PM 0 0.67 0.00 0.33 0.00 0.00 99.00
- 06:29:42 PM 0 0.00 0.00 0.33 0.00 0.00 99.67
- 06:29:45 PM 0 0.67 0.00 0.33 0.00 0.00 99.00
- 06:29:48 PM 0 1.00 0.00 0.33 0.33 0.00 98.34
- Average: 0 1.07 0.00 0.33 0.07 0.00 98.53
這個輸出是對系統的第一顆CPU的資訊統計，需要注意的是，sar中對CPU的計數是從0開始的，是以，
“sar -P 0 3 5”表示對系統的第一顆CPU進行資訊統計
“sar -P 4 3 5”則表示對系統的第五顆CPU進行統計。依次類推。可以看出，上面的系統有八顆CPU。
1.3 iostat指令
iostat指令主要用于統計磁盤IO狀态，但是也能檢視CPU的使用資訊，它的局限性是隻能顯示系統所有CPU的平均資訊，看下面的一個輸出：
[[email protected] ~]# iostat -c
- Linux 2.6.9-42.ELsmp (webserver) 11/29/2008 _i686_ (8 CPU)
- avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
- 2.52 0.00 0.30 0.24 0.00 96.96
使用了“-c”參數，隻顯示系統CPU的統計資訊，輸出中每項代表的含義與sar指令的輸出項完全相同，不再詳述。
1.4 uptime指令
uptime是監控系統性能最常用的一個指令，主要用來統計系統目前的運作狀況，輸出的資訊依次為：系統現在的時間、系統從上次開機到現在運作了多長時間、系統目前有多少登陸使用者、系統在一分鐘内、五分鐘内、十五分鐘内的平均負載。看下面的一個輸出：
[[email protected] ~]# uptime
- 18:52:11 up 27 days, 19:44, 2 users, load average: 0.12, 0.08, 0.08
這裡需要注意的是load average這個輸出值，這三個值的大小一般不能大于系統CPU的個數，例如，本輸出中系統有8個CPU,如果load average的三個值長期大于8時，說明CPU很繁忙，負載很高，可能會影響系統性能，但是偶爾大于8時，倒不用擔心，一般不會影響系統性能。相反，如果load average的輸出值小于CPU的個數，則表示CPU還有空閑的時間片，比如本例中的輸出，CPU是非常空閑的。
1.5 本節小結
上面介紹了檢查CPU使用狀況的四個指令，通過這些指令需要了解的是：系統CPU是否出現性能瓶頸，也就是說，以上這些指令隻能檢視CPU是否繁忙，負載是否過大，但是無法知道CPU為何負載過大，因而，判斷系統CPU出現問題後，要結合top、ps等指令進一步檢查是由那些程序導緻CPU負載過大的。引起CPU資源緊缺的原因可能是應用程式不合理造成的，也可能是硬體資源匮乏引起的，是以，要具體問題具體分析，或者優化應用程式，或者增加系統CPU資源。
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2 記憶體性能評估
記憶體的管理和優化是系統性能優化的一個重要部分，記憶體資源的充足與否直接影響應用系統的使用性能，在進行記憶體優化之前，一定要熟悉linux的記憶體管理機制，這一點我們在前面的章節已經有深入講述，本節的重點是如何通過系統指令監控linux系統的記憶體使用狀況。
2.1 free 指令
free是監控linux記憶體使用狀況最常用的指令，看下面的一個輸出：
[[email protected] ~]# free -m
- total used free shared buffers cached
- Mem: 8111 7185 925 0 243 6299
- -/+ buffers/cache: 643 7468
- Swap: 8189 0 8189
“free –m”表示以M為機關檢視記憶體使用情況，在這個輸出中，我們重點關注的應該是free列與cached列的輸出值，由輸出可知，此系統共8G記憶體，系統空閑記憶體還有925M，其中，Buffer Cache占用了243M，Page Cache占用了6299M，由此可知系統緩存了很多的檔案和目錄，而對于應用程式來說，可以使用的記憶體還有7468M，當然這個7468M包含了Buffer Cache和Page Cache的值。在swap項可以看出，交換分區還未使用。是以從應用的角度來說，此系統記憶體資源還非常充足。
經驗公式：
應用程式可用記憶體/系統實體記憶體>70%時，表示系統記憶體資源非常充足，不影響系統性能，
應用程式可用記憶體/系統實體記憶體<20%時，表示系統記憶體資源緊缺，需要增加系統記憶體，
20%<應用程式可用記憶體/系統實體記憶體<70%時，表示系統記憶體資源基本能滿足應用需求，暫時不影響系統性能。
free指令還可以适時的監控記憶體的使用狀況，使用“-s”參數可以在指定的時間段内不間斷的監控記憶體的使用情況：
下面是對這些數值的解釋：
total:總計實體記憶體的大小。
used:已使用多大。
free:可用有多少。
Shared:多個程序共享的記憶體總額。
Buffers/cached:磁盤緩存的大小。
第三行(-/+ buffers/cached):
used:已使用多大。
free:可用有多少。
第四行就不多解釋了。
差別：第二行(mem)的used/free與第三行(-/+ buffers/cache) used/free的差別。 這兩個的差別在于使用的角度來看，第一行是從OS的角度來看，因為對于OS，buffers/cached 都是屬于被使用，是以他的可用記憶體是16176KB,已用記憶體是3250004KB,其中包括，核心（OS）使用+Application(X, oracle,etc)使用的+buffers+cached.
第三行所指的是從應用程式角度來看，對于應用程式來說，buffers/cached 是等于可用的，因為buffer/cached是為了提高檔案讀取的性能，當應用程式需在用到記憶體的時候，buffer/cached會很快地被回收。
是以從應用程式的角度來說，可用記憶體=系統free memory+buffers+cached。
如上例：
2795064=16176+110652+2668236
[[email protected] ~]# free -b -s 5
- total used free shared buffers cached
- Mem: 8505901056 7528706048 977195008 0 260112384 6601158656
- -/+ buffers/cache: 667435008 7838466048
- Swap: 8587149312 163840 8586985472
- total used free shared buffers cached
- Mem: 8505901056 7526936576 978964480 0 260128768 6601142272
- -/+ buffers/cache: 665665536 7840235520
- Swap: 8587149312 163840 8586985472
- total used free shared buffers cached
- Mem: 8505901056 7523987456 981913600 0 260141056 6601129984
- -/+ buffers/cache: 662716416 7843184640
- Swap: 8587149312 163840 8586985472
其中，“-b”表示以千位元組(也就是1024位元組為機關)來顯示記憶體使用情況。
2.2 通過watch與free相結合動态監控記憶體狀況
watch是一個非常有用的指令，幾乎每個linux發行版都帶有這個工具，通過watch，可以動态的監控指令的運作結果，省去手動執行的麻煩。
可以在watch後面跟上需要運作的指令，watch就會自動重複去運作這個指令，預設是2秒鐘執行一次，并把執行的結果更新在螢幕上。例如：
[[email protected] ~]# watch -n 3 -d free
- Every 3.0s: free Sun Nov 30 16:23:20 2008
- total used free shared buffers cached
- Mem: 8306544 7349548 956996 0 203296 6500024
- -/+ buffers/cache: 646228 7660316
- Swap: 8385888 160 8385728
其中，“-n”指定重複執行的時間，“-d”表示高亮顯示變動。
2.3 vmstat指令監控記憶體
vmstat指令在監控系統記憶體方面功能強大，請看下面的一個輸出：
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- ----cpu----
- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa
- 0 0 906440 22796 155616 1325496 340 180 2 4 1 4 80 0 10 10
- 0 0 906440 42796 155616 1325496 320 289 0 54 1095 287 70 15 0 15
- 0 0 906440 42884 155624 1325748 236 387 2 102 1064 276 78 2 5 15
對于記憶體的監控，在vmstat中重點關注的是swpd、si和so行，從這個輸出可以看出，此系統記憶體資源緊缺，swpd占用了900M左右記憶體，si和so占用很大，而由于系統記憶體的緊缺，導緻出現15%左右的系統等待，此時增加系統的記憶體是必須要做的。
2.4 sar -r指令組合
sar指令也可以監控linux的記憶體使用狀況，可以通過“sar –r”組合檢視系統記憶體和交換空間的使用率。請看下面的一個輸出：
[[email protected] ~]# sar -r 2 3
- Linux 2.6.9-42.ELsmp (webserver) 11/30/2008 _i686_ (8 CPU)
- 09:57:33 PM kbmemfree kbmemused %memused kbbuffers kbcached kbcommit %commit
- 09:57:35 PM 897988 7408556 89.19 249428 6496532 786556 4.71
- 09:57:37 PM 898564 7407980 89.18 249428 6496532 784276 4.70
- 09:57:39 PM 899196 7407348 89.17 249440 6496520 782132 4.69
- Average: 898583 7407961 89.18 249432 6496528 784321 4.70
其中：
Kbmemfree:表示空閑實體記憶體大小;
kbmemused:表示已使用的實體記憶體空間大小;
%memused:表示已使用記憶體占總記憶體大小的百分比;
kbbuffers和kbcached分别表示Buffer Cache和Page Cache的大小，
kbcommit和%commit分别表示應用程式目前使用的記憶體大小和使用百分比。
可以看出sar的輸出其實與free的輸出完全對應，不過sar更加人性化，不但給出了記憶體使用量，還給出了記憶體使用的百分比以及統計的平均值。從%commit項可知，此系統目前記憶體資源充足。
2.5 本節小結
上面介紹了記憶體監控常用的幾個指令以及一些經驗規則，其實作在的系統在記憶體方面出現的瓶頸已經很少，因為記憶體價格很低，充足的記憶體已經完全能滿足應用程式和系統本身的需要，如果系統在記憶體方面出現瓶頸，很大的可能是應用程式本身的問題造成的。
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3 磁盤I/O性能評估
在對磁盤I/O性能做評估之前，必須知道的幾個方面是：
1、熟悉RAID存儲方式，可以根據應用的不同，選擇不同的RAID方式，例如，如果一個應用經常有大量的讀操作，可以選擇RAID5方式建構磁盤陣列存儲資料，如果應用有大量的、頻繁的寫操作，可以選擇raid0存取方式，如果應用對資料安全要求很高，同時對讀寫也有要求的話，可以考慮raid01存取方式等等。
2、盡可能用記憶體的讀寫代替直接磁盤I/O，使頻繁通路的檔案或資料放入記憶體中進行操作處理，因為記憶體讀寫操作比直接磁盤讀寫的效率要高千倍。
3、将經常進行讀寫的檔案與長期不變的檔案獨立出來，分别放置到不同的磁盤裝置上。
對于寫操作頻繁的資料，可以考慮使用裸裝置代替檔案系統。這裡簡要講述下檔案系統與裸裝置的對比：
使用裸裝置的優點有：
1、資料可以直接讀寫，不需要經過作業系統級的緩存，節省了記憶體資源，避免了記憶體資源争用。
2、避免了檔案系統級的維護開銷，比如檔案系統需要維護超級塊、I-node等。
3、避免了作業系統的cache預讀功能，減少了I/O請求。
使用裸裝置的缺點是：
1、資料管理、空間管理不靈活，需要很專業的人來操作。
2、其實裸裝置的優點就是檔案系統的缺點，反之也是如此，這就需要我們做出合理的規劃和衡量，根據應用的需求，做出對應的政策。
下面接着介紹對磁盤IO的評估标準。
3.1 sar -d指令組合
通過“sar –d”組合，可以對系統的磁盤IO做一個基本的統計，例如下面的一個輸出：
[[email protected] ~]# sar -d 2 3
Linux 2.6.32.12-0.7-default (ztesuse) 07/30/13 _x86_64_
22:35:26 DEV tps rd_sec/s wr_sec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
22:35:28 dev8-0 3.30 0.00 52.75 16.00 0.01 2.67 2.67 0.88
22:35:28 DEV tps rd_sec/s wr_sec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
22:35:30 dev8-0 6.70 0.00 80.45 12.00 0.03 4.67 3.67 2.46
22:35:30 DEV tps rd_sec/s wr_sec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
22:35:32 dev8-0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Average: DEV tps rd_sec/s wr_sec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
Average: dev8-0 3.14 0.00 41.81 13.33 0.01 4.00 3.33 1.05
對上面每項的輸出解釋如下：
| DEV | 表示磁盤裝置名稱。 |
| tps | 表示每秒到實體磁盤的傳送數，也就是每秒的I/O流量。一個傳送就是一個I/O請求，多個邏輯請求可以被合并為一個實體I/O請求。 |
| rd_sec/s | 表示每秒從裝置讀取的扇區數（1扇區=512位元組）。 |
| wr_sec/s | 表示每秒寫入裝置的扇區數目。 |
| avgrq-sz | 表示平均每次裝置I/O操作的資料大小（以扇區為機關）。 |
| avgqu-sz | 表示平均I/O隊列長度。 |
| await | 表示平均每次裝置I/O操作的等待時間（以毫秒為機關）。 |
| svctm | 表示平均每次裝置I/O操作的服務時間（以毫秒為機關）。 |
| %util | 表示一秒中有百分之幾的時間用于I/O操作。 |
Linux中I/O請求系統與現實生活中超市購物排隊系統有很多類似的地方，通過對超市購物排隊系統的了解，可以很快掌握linux中I/O運作機制。比如：
...avgrq-sz類似與超市排隊中每人所買東西的多少。
...avgqu-sz類似與超市排隊中機關時間内平均排隊的人數。
...await類似與超市排隊中每人的等待時間。
...svctm類似與超市排隊中收銀員的收款速度。
...%util類似與超市收銀台前有人排隊的時間比例。
對以磁盤IO性能，一般有如下評判标準：
正常情況下svctm應該是小于await值的，而svctm的大小和磁盤性能有關，CPU、記憶體的負荷也會對svctm值造成影響，過多的請求也會間接的導緻svctm值的增加。
await值的大小一般取決與svctm的值和I/O隊列長度以及I/O請求模式，如果svctm的值與await很接近，表示幾乎沒有I/O等待，磁盤性能很好，如果await的值遠高于svctm的值，則表示I/O隊列等待太長，系統上運作的應用程式将變慢，此時可以通過更換更快的硬碟來解決問題。
%util項的值也是衡量磁盤I/O的一個重要名額，如果%util接近100%，表示磁盤産生的I/O請求太多，I/O系統已經滿負荷的在工作，該磁盤可能存在瓶頸。長期下去，勢必影響系統的性能，可以通過優化程式或者通過更換更高、更快的磁盤來解決此問題。
3.2 iostat –d指令組合
通過“iostat –d”指令組合也可以檢視系統磁盤的使用狀況，請看如下輸出：
[[email protected] ~]# iostat -d 2 3
- Linux 2.6.9-42.ELsmp (webserver) 12/01/2008 _i686_ (8 CPU)
- Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
- sda 1.87 2.58 114.12 6479462 286537372
- Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
- sda 0.00 0.00 0.00 0 0
- Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
- sda 1.00 0.00 12.00 0 24
對上面每項的輸出解釋如下：
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。
這裡需要注意的一點是：上面輸出的第一項是系統從啟動以來到統計時的所有傳輸資訊，從第二次輸出的資料才代表在檢測的時間段内系統的傳輸值。
可以通過Blk_read/s和Blk_wrtn/s的值對磁盤的讀寫性能有一個基本的了解，如果Blk_wrtn/s值很大，表示磁盤的寫操作很頻繁，可以考慮優化磁盤或者優化程式，如果Blk_read/s值很大，表示磁盤直接讀取操作很多，可以将讀取的資料放入記憶體中進行操作。對于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。
“iostat –x”組合還提供了對每個磁盤的單獨統計，如果不指定磁盤，預設是對所有磁盤進行統計，請看下面的一個輸出：
[[email protected] ~]# iostat -x /dev/sda 2 3
- Linux 2.6.9-42.ELsmp (webserver) 12/01/2008 _i686_ (8 CPU)
- avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
- 2.45 0.00 0.30 0.24 0.00 97.03
- Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
- sda 0.01 12.48 0.10 1.78 2.58 114.03 62.33 0.07 38.39 1.30 0.24
- avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
- 3.97 0.00 1.83 8.19 0.00 86.14
- Device:rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
- sda 0.00 195.00 0.00 18.00 0.00 1704.00 94.67 0.04 2.50 0.11 0.20
- avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
- 4.04 0.00 1.83 8.01 0.00 86.18
- Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
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4.網絡性能評估
網絡性能的好壞直接影響應用程式對外提供服務的穩定性和可靠性，監控網絡性能，可以從以下幾個方面進行管理和優化。
4.1 通過ping指令檢測網絡的連通性
如果發現網絡反應 緩慢，或者連接配接中斷，可以通過ping來測試網絡的連通情況，請看下面的一個輸出：
[[email protected] ~]# ping 10.10.1.254
PING 10.10.1.254 (10.10.1.254) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.10.1.254: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.235 ms
64 bytes from 10.10.1.254: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.164 ms
64 bytes from 10.10.1.254: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.210 ms
64 bytes from 10.10.1.254: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.178 ms
64 bytes from 10.10.1.254: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.525 ms
64 bytes from 10.10.1.254: icmp_seq=5 ttl=64 time=0.571 ms
64 bytes from 10.10.1.254: icmp_seq=6 ttl=64 time=0.220 ms
--- 10.10.1.254 ping statistics ---
7 packets transmitted, 7 received, 0% packet loss, time 6000ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.164/0.300/0.571/0.159 ms, pipe 2
在這個輸出中，time值情顯示了兩台主機之間的網絡延時況，如果此值很大，則表示網絡的延時很大，機關為毫秒。在這個輸出的最後，是對上面輸出資訊的一個總結，packet loss表示網絡的丢包率，此值越小，表示網絡的品質越高。
4.2 通過netstat –i組合檢測網絡接口狀況
netstat指令提供了網絡接口的詳細資訊，請看下面的輸出：
[[email protected] ~]# netstat -i
Kernel Interface table
Iface MTU Met RX-OK RX-ERR RX-DRP RX-OVR TX-OK TX-ERR TX-DRP TX-OVR Flg
eth0 1500 0 1313129253 0 0 0 1320686497 0 0 0 BMRU
eth1 1500 0 494902025 0 0 0 292358810 0 0 0 BMRU
lo 16436 0 41901601 0 0 0 41901601 0 0 0 BLRU
對上面每項的輸出解釋如下：
| Iface | 表示網絡裝置的接口名稱 |
| MTU | 表示最大傳輸單元，機關位元組。 |
| RX-OK/TX-OK | 表示已經準确無誤的接收/發送了多少資料包。 |
| RX-ERR/TX-ERR | 表示接收/發送資料包時産生了多少錯誤。 |
| RX-DRP/TX-DRP | 表示接收/發送資料包時丢棄了多少資料包。 |
| RX-OVR/TX-OVR | 表示由于誤差而遺失了多少資料包。 |
Flg表示接口标記，其中：
L：表示該接口是個回環裝置。
B：表示設定了廣播位址。
M：表示接收所有資料包。
R：表示接口正在運作。
U：表示接口處于活動狀态。
O：表示在該接口上禁用arp。
P：表示一個點到點的連接配接。
正常情況下，RX-ERR/TX-ERR、RX-DRP/TX-DRP和RX-OVR/TX-OVR的值都應該為0，如果這幾個選項的值不為0，并且很大，那麼網絡品質肯定有問題，網絡傳輸性能也一定會下降。
當網絡傳輸存在問題是，可以檢測網卡裝置是否存在故障，如果可能，可以更新為千兆網卡或者光纖網絡，還可以檢查網絡部署環境是否合理。
4.3 通過netstat –r組合檢測系統的路由表資訊
在網絡不通，或者網絡異常時，首先想到的就是檢查系統的路由表資訊，“netstat –r”的輸出結果與route指令的輸出完全相同，請看下面的一個執行個體：
[[email protected] ~]# netstat -r
Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags MSS Window irtt Iface
10.10.1.0 * 255.255.255.0 U 0 0 0 eth0
192.168.200.0 * 255.255.255.0 U 0 0 0 eth1
169.254.0.0 * 255.255.0.0 U 0 0 0 eth1
default 10.10.1.254 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0
關于輸出中每項的具體含義，已經在前面章節進行過詳細介紹，這裡不再多講，這裡我們重點關注的是default行對應的值，default項表示系統的預設路由，對應的網絡接口為eth0。
4.4 通過sar –n組合顯示系統的網絡運作狀态
sar提供四種不同的選項來顯示網絡統計資訊，通過“-n”選項可以指定4個不同類型的開關：DEV、EDEV、SOCK和FULL。DEV顯示網絡接口資訊，EDEV顯示關于網絡錯誤的統計資料，SOCK顯示套接字資訊，FULL顯示所有三個開關。請看下面的一個輸出：
[[email protected] ~]# sar -n DEV 2 3
Linux 2.6.9-42.ELsmp (webserver) 12/01/2008 _i686_ (8 CPU)
02:22:31 PM IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s
02:22:33 PM lo 31.34 31.34 37.53 37.53 0.00 0.00 0.00
02:22:33 PM eth0 199.50 279.60 17.29 344.12 0.00 0.00 0.00
02:22:33 PM eth1 5.47 4.98 7.03 0.36 0.00 0.00 0.00
02:22:33 PM sit0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
02:22:33 PM IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s
02:22:35 PM lo 67.66 67.66 74.34 74.34 0.00 0.00 0.00
02:22:35 PM eth0 159.70 222.39 19.74 217.16 0.00 0.00 0.00
02:22:35 PM eth1 3.48 4.48 0.44 0.51 0.00 0.00 0.00
02:22:35 PM sit0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
02:22:35 PM IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s
02:22:37 PM lo 4.52 4.52 9.25 9.25 0.00 0.00 0.00
02:22:37 PM eth0 102.51 133.67 20.67 116.14 0.00 0.00 0.00
02:22:37 PM eth1 27.14 67.34 2.42 89.26 0.00 0.00 0.00
02:22:37 PM sit0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Average: IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s
Average: lo 34.61 34.61 40.48 40.48 0.00 0.00 0.00
Average: eth0 154.08 212.15 19.23 226.17 0.00 0.00 0.00
Average: eth1 11.98 25.46 3.30 29.85 0.00 0.00 0.00
Average: sit0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
對上面每項的輸出解釋如下：
| IFACE | 表示網絡接口裝置。 |
| rxpck/s | 表示每秒鐘接收的資料包大小。 |
| txpck/s | 表示每秒鐘發送的資料包大小。 |
| rxkB/s | 表示每秒鐘接收的位元組數。 |
| txkB/s | 表示每秒鐘發送的位元組數。 |
| rxcmp/s | 表示每秒鐘接收的壓縮資料包。 |
| txcmp/s | 表示每秒鐘發送的壓縮資料包。 |
| rxmcst/s | 表示每秒鐘接收的多點傳播資料包。 |
通過“sar –n”的輸出，可以清楚的顯示網絡接口發送、接收資料的統計資訊。此外還可以通過“sar -n EDEV 2 3”來統計網絡錯誤資訊等。
4.5 小結
本節通過幾個常用的網絡指令介紹了對網絡性能的評估，事實上，網絡問題是簡單而且容易處理的，隻要我們根據上面給出的指令，一般都能迅速定位問題。解決問題的方法一般是增加網絡帶寬，或者優化網絡部署環境。
除了上面介紹的幾個指令外，排查網絡問題經常用到的指令還有traceroute，主要用于跟蹤資料包的傳輸路徑，還有nslookup指令，主要用于判斷DNS解析資訊。
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![ACS基本配置-權限等級管理[圖]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACwAAAAAAQABAAACAkQBADs=)