Linux服务器性能查看分析调优(转)
一:linux服务器性能查看
1.1 cpu性能查看
1、查看物理cpu个数:
cat /proc/cpuinfo |grep “physical id”|sort|uniq|wc -l
2、查看每个物理cpu中的core个数:
cat /proc/cpuinfo |grep “cpu cores”|wc -l
3、逻辑cpu的个数:
cat /proc/cpuinfo |grep “processor”|wc -l
物理cpu个数核数=逻辑cpu个数(不支持超线程技术的情况下)*
1.2 内存查看
1、查看内存使用情况:单位默认是KB,但你加了-m参数,就是以MB显示了
#free -m
total used free shared buffers cached
Mem: 3949 2519 1430 0 189 1619
-/+ buffers/cache: 710 3239
Swap: 3576 0 3576
total:内存总数
used:已经使用的内存数(包含实际使用的和cached,属于虚假占用)
free:空闲内存数
shared:多个进程共享的内存总额
- buffers/cache:(真正已用)的内存数,即used-buffers-cached
- buffers/cache:(真正可用)的内存数,即free+buffers+cached
Buffer Cache用于针对磁盘块的读写;
Page Cache用于针对文件inode的读写,这些Cache能有效地缩短I/O系统调用的时间。
对操作系统来说free/used是系统可用/占用的内存;
对应用程序来说-/+ buffers/cache是可用/占用内存,因为buffers/cache很快就会被使用。
我们工作时候应该从应用角度来看。
1.3 硬盘查看
1、查看硬盘及分区信息:
fdisk -l
分为三个区,一个根分区,一个主分区,一个swap分区
2、查看文件系统的磁盘空间占用情况:
df -h
3、查看硬盘的I/O性能(每隔一秒显示一次,显示5次):
iostat -dmxt 1 5
iostat是含在套装systat中的,可以用yum -y install systat来安装。
常关注的参数:
如%util接近100%,说明产生的I/O请求太多,I/O系统已经满负荷,该磁盘可能存在瓶颈。
如idle小于70%,I/O的压力就比较大了,说明读取进程中有较多的wait。
4、查看linux系统中某目录的大小:
du -sh /root
如发现某个分区空间接近用完,可以进入该分区的挂载点,用以下命令找出占用空间最多的文件或目录,然后按照从大到小的顺序,找出系统中占用最多空间的前10个文件或目录:
du -cksh *|sort -rn |head -n 10
1.4 查看平均负载
有时候系统响应很慢,但又找不到原因,这时就要查看平均负载了,看它是否有大量的进程在排队等待。
最简单的命令:
uptime–查看过去的1分钟、5分钟和15分钟内进程队列中的平均进程数量。
还有动态命令top
我们只关心以下部分:
top - 21:33:09 up 1:00, 1 user, load average: 0.00, 0.01, 0.05
如果每个逻辑cpu当前的活动进程不大于3,则系统性能良好;
如果每个逻辑cpu当前的活动进程不大于4,表示可以接受;
如果每个逻辑cpu当前的活动进程大于5,则系统性能问题严重。
一般计算方法:负载值/逻辑cpu个数
还可以结合vmstat -t 1 命令来判断系统是否繁忙,其中:
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。
memeory
swpd:虚拟内存使用情况,单位为KB。
free:空闲的内存,单位为KB。
buff:被用来作为缓存的内存数,单位为KB。
swap
si:从磁盘交换到内存的交换页数量,单位为KB。
so:从内存交换到磁盘的交换页数量,单位为KB。
io
bi:发送到块设备的块数,单位为KB。
bo:从块设备接受的块数,单位为KB。
system
in:每秒的中断数,包括时钟中断。
cs:每秒的环境切换次数。
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。
1.5 其他参数
查看内核版本号:
uname -a
简化命令:uname -r
查看系统是32位还是64位的:
file /sbin/init
查看发行版:
cat /etc/issue
或lsb_release -a
查看系统已载入的相关模块:
lsmod
查看pci设置:
lspci
二 Linux服务器性能评估
2.1.1 影响Linux服务器性能的因素
1. 操作系统级
CPU
内存
磁盘I/O带宽
网络I/O带宽
2. 程序应用级
2.1.2 系统性能评估标准
影响性能因素 | 好 | 坏 | 糟糕 |
---|---|---|---|
CPU | user% + sys%< 70% | user% + sys%<= 85% | user% + sys% >=90% |
内存 | Swap In(si)=0 Swap Out(so)=0 | Per CPU with 10 page/s | More Swap In & Swap Out |
磁盘 | iowait % < 20% | iowait % =35% | iowait % >= 50% |
其中:
%user:表示CPU处在用户模式下的时间百分比。
%sys:表示CPU处在系统模式下的时间百分比。
%iowait:表示CPU等待输入输出完成时间的百分比。
swap in:即si,表示虚拟内存的页导入,即从SWAP DISK交换到RAM
swap out:即so,表示虚拟内存的页导出,即从RAM交换到SWAP DISK
2.1.3 系统性能分析工具
1.常用系统命令
Vmstat、sar、iostat、netstat、free、ps、top等
2.常用组合方式
vmstat、sar、iostat检测是否是CPU瓶颈
free、vmstat检测是否是内存瓶颈
iostat检测是否是磁盘I/O瓶颈
netstat检测是否是网络带宽瓶颈
2.1.4 Linux性能评估与优化
系统整体性能评估(uptime命令)
uptime
16:38:00 up 118 days, 3:01, 5 users,load average: 1.22, 1.02, 0.91
注意:
● load average三值大小一般不能大于系统CPU的个数。
系统有8个CPU,如load average三值长期大于8,说明CPU很繁忙,负载很高,可能会影响系统性能。
● 但偶尔大于8,一般不会影响系统性能。
● 如load average输出值小于CPU个数,则表示CPU有空闲时间片,比如本例中的输出,CPU是非常空闲的
2.2.1 CPU性能评估
1.利用vmstat命令监控系统CPU
显示系统各种资源之间相关性能简要信息,主要看CPU负载情况。
下面是vmstat命令在某个系统的输出结果:
[root@node1 ~]#vmstat 2 3
procs ———–memory———- —swap– —–io—- –system– —–cpu——
r b swpd freebuff cache si so bi bo incs us sy idwa 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
Procs
r–运行和等待cpu时间片的进程数,这个值如果长期大于系统CPU的个数,说明CPU不足,需要增加CPU
b–在等待资源的进程数,比如正在等待I/O、或者内存交换等。
CPU
us
用户进程消耗的CPU 时间百分比。
us的值比较高时,说明用户进程消耗的cpu时间多,但是如果长期大于50%,就需要考虑优化程序或算法。
sy
内核进程消耗的CPU时间百分比。Sy的值较高时,说明内核消耗的CPU资源很多。
根据经验,us+sy的参考值为80%,如果us+sy大于 80%说明可能存在CPU资源不足
2.利用sar命令监控系统CPU
sar对系统每方面进行单独统计,但会增加系统开销,不过开销可以评估,对系统的统计结果不会有很大影响。
下面是sar命令对某个系统的CPU统计输出:
[root@webserver ~]# 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
Average: all 0.34 0.00 0.16 0.05 0.00 99.45
输出解释如下:
%user列显示了用户进程消耗的CPU 时间百分比。
%nice列显示了运行正常进程所消耗的CPU 时间百分比。
%system列显示了系统进程消耗的CPU时间百分比。
%iowait列显示了IO等待所占用的CPU时间百分比
%steal列显示了在内存相对紧张的环境下pagein强制对不同的页面进行的steal操作 。
%idle列显示了CPU处在空闲状态的时间百分比。
问题
你是否遇到过系统CPU整体利用率不高,而应用缓慢的现象?
在一个多CPU的系统中,如果程序使用了单线程,会出现这么一个现象,CPU的整体使用率不高,但是系统应用却响应缓慢,这可能是由于程序使用单线程的原因,单线程只使用一个CPU,导致这个CPU占用率为100%,无法处理其它请求,而其它的CPU却闲置,这就导致了整体CPU使用率不高,而应用缓慢现象的发生。
2.3.1 内存性能评估
1.利用free指令监控内存
free是监控Linux内存使用状况最常用的指令,看下面的一个输出:
#free -m
total used free shared buffers cached
Mem: 3949 2519 1430 0 189 1619
-/+ buffers/cache: 710 3239
Swap: 3576 0 3576
total:内存总数
used:已经使用的内存数
free:空闲内存数
shared:多个进程共享的内存总额
- buffers/cache:(已用)的内存数,即used-buffers-cached
- buffers/cache:(可用)的内存数,即free+buffers+cached
经验公式:
应用程序可用内存/系统物理内存>70%,表示系统内存资源非常充足,不影响系统性能;
应用程序可用内存/系统物理内存<20%,表示系统内存资源紧缺,需要增加系统内存;
20%<应用程序可用内存/系统物理内存<70%,表示系统内存资源基本能满足应用需求,暂时不影响系统性能
2.利用vmstat命令监控内存
[root@node1~]# 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 977504 644064 634644 27706608 0 0 0 40 0 0 5 0 94 1 0
0 0 977504 643924 634644 27706728 0 0 0 172 1045 873 1 0 99 0 0
2 0 977504 643812 634644 27706736 0 0 0 64 963 815 0 0 99 0 0
memory
swpd–已使用swap的空间大小.(k为单位)。如swpd值偶尔非0,不影响系统性能
free–当前空闲的物理内存数量(k为单位)
buff–buffers cache的内存数量,一般对块设备的读写才需要缓冲
cache–page cached的内存数量
一般作为文件系统cached,频繁访问的文件都会被cached,如cache值较大,说明cached的文件数较多,如果此时IO中bi比较小,说明文件系统效率比较好。
swap
si–由磁盘调入内存,也就是内存进入内存交换区的数量。
so–由内存调入磁盘,也就是内存交换区进入内存的数量。
si、so的值长期不为0,表示系统内存不足。需增加系统内存。
bi:从磁盘读数据,这个值是一个比率,即每秒读了多少BLOCK.
bo:写数据到磁盘,这个值是一个比率,即每秒写了多少BLOCK.
in:每秒中断的次数.
cs:每秒转换上下文的次数.
2.4.1磁盘I/O性能评估
1.磁盘存储基础
频繁访问的文件或数据尽可能用内存读写代替直接磁盘I/O,效率高千倍。
将经常进行读写的文件与长期不变的文件独立出来,分别放置到不同的磁盘设备上。
对于写操作频繁的数据,可以考虑使用裸设备代替文件系统。
裸设备优点:
数据可直接读写,不需经过操作系统级缓存,节省内存资源,避免内存资源争用;
避免文件系统级维护开销,如文件系统需维护超级块、I-node等;
避免了操作系统cache预读功能,减少了I/O请求
使用裸设备的缺点是:
数据管理、空间管理不灵活,需要很专业的人来操作。
2.利用iostat评估磁盘性能
[root@datasources10 tmp]# iostat -dmxt 2 3 (m代表以MB为单位)
Linux 2.6.32-696.el6.x86_64 (datasources10) 02/26/2019 _x86_64_ (12 CPU)
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %util
sda 0.10 89.46 0.15 30.43 0.00 0.47 31.60 0.11 3.64 7.68 3.62 0.65 1.98
解释如下:
rrqm/s每秒进行merge的读操作数目。
wrqm/s每秒进行merge的写操作数目。
r/s每秒完成的读I/O设备次数。
w/s每秒完成的写I/O设备次数。
rsec/s每秒读扇区数。
wsec/s每秒写扇区数(每个扇区512字节)。
rkB/s每秒读K字节数。
wkB/s每秒写K字节数。
avgrq-sz平均每次设备I/O操作的数据大小(扇区)。
avgqu-sz平均I/O队列长度。
await平均每次设备I/O操作的等待时间(毫秒)。
svctm平均每次设备I/O操作的服务时间(毫秒)。
%util一秒中有百分之多少的时间用于I/O操作,或者说一秒中有多少时间I/O队列是非空的。
● await:每一个IO请求的处理的平均时间(单位是毫秒)。这里可以理解为IO的响应时间,一般地系统IO响应时间应该低于5ms,如果大于10ms就比较大了。
● %util:在统计时间内所有处理IO时间,除以总共统计时间。例如,如果统计间隔1秒,该设备有0.8秒在处理IO,而0.2秒闲置,那么该设备的%util = 0.8/1 = 80%,所以该参数暗示了设备的繁忙程度。一般地,如果该参数是100%表示设备已经接近满负荷运行了(当然如果是多磁盘,即使%util是100%,因为磁盘的并发能力,所以磁盘使用未必就到了瓶颈)。
3.利用sar评估磁盘性能
通过“sar –d”组合,可以对系统的磁盘IO做一个基本的统计,请看下面的一个输出:
[root@webserver ~]# sar -d 2 3
Linux
2.6.9-42.ELsmp (webserver) 11/30/2008_i686_
(8 CPU)
11:09:33 PM DEV tps rd_sec/s wr_sec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
11:09:35 PM dev8-0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
11:09:35 PM DEV tps rd_sec/swr_sec/savgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
11:09:37 PM dev8-0 1.00 0.00 12.00 12.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Average: DEV tps rd_sec/swr_sec/savgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
Average: dev8-0 1.00 0.00 19.97 20.00 0.00 0.33 0.17 0.02
参数含义:
await–平均每次设备I/O操作等待时间(毫秒)
svctm–平均每次设备I/O操作的服务时间(毫秒)
%util–一秒中有百分之几的时间用于I/O操作
对磁盘IO性能评判标准:
正常svctm应小于await值,而svctm和磁盘性能有关,CPU、内存负荷也会对svctm值造成影响,过多的请求也会间接的导致svctm值的增加。
await值取决svctm和I/O队列长度以及I/O请求模式,
如果svctm的值与await很接近,表示几乎没有I/O等待,磁盘性能很好,
如果await的值远高于svctm的值,则表示I/O队列等待太长,系统上运行的应用程序将变慢,
此时可以通过更换更快的硬盘来解决问题。
%util–衡量磁盘I/O重要指标,
如%util接近100%,表示磁盘产生的I/O请求太多,I/O系统已经满负荷工作,该磁盘可能存在瓶颈。
可优化程序或者 通过更换 更高、更快的磁盘。
2.5.1. 网络性能评估
(1)通过ping命令检测网络的连通性
(2)通过netstat –i组合检测网络接口状况
(3)通过netstat –r组合检测系统的路由表信息
(4)通过sar –n组合显示系统的网络运行状态
对于网络问题可以用netstat命令进行分析:
netstat -m
查看有多少对mbufs的请求被拒绝,必要时调整thewall值。
netstat -s
查看各个网络协议的统计数据,如IP, TCP, UDP 等
netstat -v
查看块网卡的S/W Trans_Q overflow及 S/W Trans_Q 队列中最多的包是多少。
如果传输队列中有溢出的现象,则应调整网卡的设置。
netstat -I en0 1
查看以太网接口en0及整个系统的网络数据流量。
lsattr -El ent0
查看以太网卡ent0的设置信息,尤其是网卡的速度设置。通常自适应(auto_negotiation)
会带来性能问题。应该把网卡及其对应的交换机端口设定在固定的速率,如100MB半双工。
no -a
查看网络选项,如thewall值的设置等。
三 Linux服务器性能调优
1.为磁盘I/O调整Linux内核电梯算法
选择文件系统后,该算法可以平衡低延迟需求,收集足够数据,有效组织对磁盘读写请求。
2.禁用不必要的守护进程,节省内存和CPU资源
许多守护进程或服务通常非必需,消耗宝贵内存和CPU时间。将服务器置于险地。
禁用可加快启动时间,释放内存。
减少CPU要处理的进程数
一些应被禁用的Linux守护进程,默认自动运行:
序号 守护进程 描述
1 Apmd 高级电源管理守护进程
2 Nfslock 用于NFS文件锁定
3 Isdn ISDN Moderm支持
4 Autofs 在后台自动挂载文件系统(如自动挂载CD-ROM)
5 Sendmail 邮件传输代理
6 Xfs X Window的字体服务器