Linux系统性能监控工具 sysstat

sysstat软件包提供Linux系统性能监控的实用程序。sysstat软件包实用程序从内核计数器中获取原始数据，加以处理以便显示，并将进程执行记录中的数据存储在数据库中。其中⼀些下面是列出了几个常用的系统性能监控工具及其功能。

工具	描述
mpstat	报告单个或组合的 CPU 相关统计数据。
iostat	报告设备、分区和网络文件系统的 CPU 统计数据和 I/O 统计信息。
pidstat	报告 Linux 进程的统计信息，包括磁盘 I/O、CPU 和内存使用情况。
tapestat	报告连接到系统的磁带驱动器的统计信息。
cifsiostat	报告网络上共享文件系统、打印机或串行端口的统计信息。
sar	收集、报告和保存系统活动信息，如 CPU、内存、磁盘和网络接口使用情况统计信息。

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监控CPU的使用情况 mpstat

mpstat命令提供有关各个处理器活动的统计数据。mpstat命令呈现的所有数据均来自/proc。例如，处理器利用率和中断摘要数据从/proc/stat文件中检索，每秒中断数从/proc/interrupts文件中检索。

默认情况下，mpstat命令仅打印系统整体摘要。以下示例打印各个处理器的报告，报告间隔均为⼀秒钟。

使用 mpstat 查看 CPU 使用率

在终端中输入 mpstat 命令，得到类似以下的输出Linux 4.18.0-80.el8.x86_64 (servera.lab.example.com) 02/29/2024 _x8664 (2 CPU)

09:50:49 PM CPU %usr %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %guest %gnice %idle
09:50:49 PM all 1.09 0.31 4.62 4.53 1.29 0.44 6.06 0.00 0.00 81.65

在上面示例中，可以看到针对每个 CPU 核心的不同统计信息，包括用户空间使用率（%usr）、系统空间使用率（%sys）、I/O 等待时间（%iowait）等。

使用 mpstat 收集连续数据

mpstat 还可以在一段时间内连续收集数据。通过在命令中添加间隔时间和收集次数，您可以获取更多的 CPU 使用统计信息。例如mpstat 5 3

这将每隔 5 秒收集一次数据，共收集 3 次。

常用 mpstat 参数

参数	含义
`-P`	指定要显示的 CPU 核心，例如 `-P 0` 表示只显示第一个 CPU 核心的统计信息
`-u`	仅显示 CPU 使用率，忽略其他统计信息
`-I`	指定要显示的中断信息类型，例如 `-I SUM` 表示显示所有中断的汇总信息
`-A`	显示所有可用的统计信息
`-N`	指定要显示的 NUMA 节点列表
`-h`	显示帮助信息

mpstat 输出数据的解释

下面是 mpstat 命令输出数据的解释

参数	含义
时间	统计时间点
CPU	CPU标识符
%usr	用户空间CPU使用率
%nice	低优先级用户空间CPU使用率
%sys	系统空间CPU使用率
%iowait	CPU等待I/O完成的时间所占比例
%irq	硬中断CPU使用率
%soft	软中断CPU使用率
%steal	虚拟化环境中，由于其他虚拟机运行而无法使用的CPU时间所占比例
%guest	虚拟化环境中，虚拟CPU的时间所占比例
%gnice	低优先级的虚拟CPU时间所占比例
%idle	CPU空闲时间所占比例

监控系统性能使用 iostat 命令查看磁盘 I/O 统计信息

在 Linux 系统中，了解磁盘 I/O 情况对于系统管理员和性能优化者来说至关重要。iostat 命令是一个用于监视系统磁盘 I/O 情况的实用工具。

在终端中输入 iostat 命令，将得到类似以下的输出：Linux 4.18.0-80.el8.x86_64 (servera.lab.example.com) 02/29/2024 _x8664 (2 CPU)

avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
0.26 0.10 1.64 1.06 1.58 95.36

Device tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn
vda 11.64 254.73 52.38 290986 59830
vdb 0.09 1.95 0.00 2224 0
vdc 0.09 1.95 0.00 2224 0
vdd 0.09 1.95 0.00 2224 0

常用 iostat 参数

参数	含义
无	显示默认的 CPU 和设备的统计信息
`-c`	仅显示 CPU 相关的统计信息
`-d`	仅显示设备（磁盘）相关的统计信息
`-h`	显示帮助信息
`-x`	x选项会显示⼀些指标，包括：平均读写请求大小、平均I/O响应时间以及磁盘处理I/O请求的时间占比。

iostat输出数据的解释

参数	含义
Device	设备名称
tps	每秒完成的 I/O 操作次数
kB_read/s	每秒从设备读取的数据量（KB）
kB_wrtn/s	每秒向设备写入的数据量（KB）
kB_read	设备总共读取的数据量（KB）
kB_wrtn	设备总共写入的数据量（KB）

使用 pidstat 命令监视进程性能

在 Linux 系统中，pidstat 是一个用于监视进程 CPU 使用情况、磁盘统计信息、页面错误和内存使用情况的实用工具。

在终端中输入 pidstat 命令，您将得到类似以下的输出：Linux 4.18.0-80.el8.x86_64 (servera.lab.example.com) 02/29/2024 _x8664 (2 CPU)

10:18:28 PM UID PID %usr %system %guest %wait %CPU CPU Command

常用 pidstat 参数

`-t`	显示进程的各个线程统计信息。
`-d`	显示进程的磁盘统计信息。只有 root 才能访问由另一个用户拥有的进程的统计信息。
`-r`	显示进程的页面错误和内存使用情况。
`-u`	显示进程的 CPU 使用情况。这是默认选项。

pidstat输出数据的解释

参数	含义
UID	用户标识符
PID	进程标识符
%usr	用户空间 CPU 使用率
%system	系统空间 CPU 使用率
%guest	客座 CPU 使用率（虚拟化环境中的 CPU 使用率）
%wait	进程等待 CPU 时间所占比例
%CPU	CPU 使用率
CPU	CPU 编号
Command	进程名称

使用 vmstat 命令监控系统性能

在 Linux 系统中，vmstat 命令是一个用于监控系统性能的实用工具，它可以提供关于内存、交换空间、I/O、系统和 CPU 使用情况的统计信息。

可以在终端中输入以下命令来使用 vmstatvmstat -S m 1 3

这将输出类似以下的结果：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 1353 2 364 0 0 59 12 46 66 0 1 98 0 1
0 0 0 1353 2 364 0 0 0 0 48 66 0 0 100 0 0
0 0 0 1353 2 364 0 0 0 0 41 63 0 1 100 0 0

常用 vmstat 参数

参数	含义
`-S m`	设置报告的单位为 MB
`1`	设置报告的间隔为 1 秒
`3`	设置报告的次数为 3 次

vmstat输出数据的解释

参数	含义
procs	进程相关信息
r	运行队列长度（等待运行时间的进程数）
b	不可中断的睡眠状态的进程数
memory	内存相关信息
swpd	已使用的交换空间大小
free	空闲内存大小
buff	缓冲区大小
cache	缓存大小
swap	交换空间相关信息
si	从磁盘交换到内存的数据量（Swap In）
so	从内存交换到磁盘的数据量（Swap Out）
io	I/O 操作相关信息
bi	块设备接收的块数量（Blocks In）
bo	块设备发送的块数量（Blocks Out）
system	系统相关信息
in	每秒的中断次数
cs	每秒的上下文切换次数
cpu	CPU 使用情况
us	用户空间 CPU 占用百分比
sy	内核空间 CPU 占用百分比
id	空闲 CPU 占用百分比
wa	CPU 等待 I/O 的百分比
st	用于虚拟机的 CPU 百分比

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