Linux常用命令:性能命令

python协程

本文介绍Linux常用性能统计分析命令,监控进程或者系统性能。主要包括CPU(top、mpstat)、内存(vmstat、free)、I/O(iostat)、网络性能(sar)、系统日志信息(demsg)、查看进程状态(pidstat)。下面简要介绍这些命令的使用方法。

mpstat、iostat、pidstat和sr命令需要安装sysstat软件包,sysstat包含了系统性能监测工具,安装方法如下:

yum install sysstat # CentOS
apt-get install sysstat # Ubuntu

负载

CPU负载(cpu load)指的是某个时间点进程对系统产生的压力。表示特定时间间隔内运行队列中的平均进程数,如果一个进程满足以下条件则其就会位于运行队列中:

  • 它没有在等待IO操作的结果
  • 它没有主动进入等待状态(也就是没有调用'wait')
  • 没有被停止(例如:等待终止)

单CPU满负荷运行时cpu_load为1,当多个CPU或多核时,相当于大桥有多个车道,满负荷运行时cpu_load值为CPU数或多核数;CPU负载的计算(以单CPU为例),假设一分钟内执行10个任务代表满负荷,当一分钟给出30个任务时,CPU只能处理10个,剩余20个不能处理,cpu_load=3;

单核CPU

  • cpu load = 1,满负载运行
  • cpu load = 0.5,半负载运行
  • cpu load = 1.7,超负载运行

一般来说,每个CPU内核当前活动进程数不大于3,则系统运行表现良好!

  • 如果多核cpu,需要累加
    • 4核cpu<12

uptime

uptime命令显示的平均负载包括了正在或准备运行在CPU上的进程和阻塞在不可中断睡眠状态(uninterruptible) I/O(通常是磁盘I/O)上的进程。

[root@server ~]# uptime
 16:54:53 up 29 days,  2:02,  1 user,  load average: 0.03, 0.03, 0.00
[root@server ~]# cat /proc/loadavg
0.03 0.03 0.00 3/166 16903
  • 显示最近1分钟、5分钟、15分钟系统负载的移动平均值,它们共同展现了负载随时间变动的情况。
  • 3:正在运行的进程数,166:总的进程数,16903:最近运行进程的ID。

ps和top命令

ps命令

ps命令是Process Status的缩写,用于查看系统进程信息

  • -e,-A:显示所有进程,包括其他用户的进程
  • -f:显示完整格式
  • -l:显示长列表
  • -a:所有进程,加上-x参数会显示没有控制终端的进程
  • -u:username,显示指定用户的进程,例如ps -u root
  • -x:显示当前用户在所有终端下的进程
  • -aux:显示所有进程,包括所有用户,分组情况

ps常用用法,通常与grep组合使用

  1. 显示dhcpd进程
ps ax | grep dhcpd | grep -v grep 
  1. ps -ef
    显示所有进程

  2. ps -aux
    显示所有进程

ps -aux

按照CPU或者内存用量来筛选进程:

ps -aux --sort -pcpu
# 或
ps -aux --sort -pmem

终止进程

# 强制中断正在执行的命令,如,命令长时间没有响应的情况下
Ctrl+C组合键

# kill命令
kill -9 进程ID
# killall命令:终止指定名称的所有进程
killall -9 dhclient

top命令

ps命令列出的是当前进程的快照,top可用于持续监视系统性能,
动态显示进程信息。

  • -n 获取多次cpu的执行情况,top -n 4:只更新4次
  • -d 间隔时间,top -d 4:每隔4秒更新一次
  • -p 获取指定端口进程的数据,top -p 22

每隔1秒检测指定进程的cpu,检测20次

武装你的WEBAPI-OData常见问题

top -d 1 -n 20

示例

打印指定pid进程的cpu信息,间隔时间为1s,打印20次

  1. 查看进程的pid:
ps -ef | grep systemd

  1. 循环打印
# 打印一次
top -p 1 -n 1 | grep systemd | awk '{print $10}'
# 循环打印20次
for i in {1..20};do top -p 1 -n 1 | grep systemd | awk '{print $10}';sleep 1s;done

for((i=0;i<20;i++));do top -p 1 -n 1 | grep systemd | awk '{print $10}';sleep 1s;done

dmesg | tail

默认显示最新的10个系统信息,可以查看导致性能问题的错误信息。

1. 显示最新的20个系统信息

[root@centos7 ~]# dmesg | tail -20
[   15.356358] RPC: Registered named UNIX socket transport module.
[   15.356360] RPC: Registered udp transport module.
[   15.356361] RPC: Registered tcp transport module.
[   15.356362] RPC: Registered tcp NFSv4.1 backchannel transport module.
[   15.551529] type=1305 audit(1584428235.986:4): audit_pid=1054 old=0 auid=4294967295 ses=4294967295 subj=system_u:system_r:auditd_t:s0 res=1
[   19.223990] NET: Registered protocol family 40
[   23.857606] ip6_tables: (C) 2000-2006 Netfilter Core Team
[   24.130255] Ebtables v2.0 registered
[   24.366128] Netfilter messages via NETLINK v0.30.
[   24.418582] ip_set: protocol 7
[   24.517273] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_UP): ens33: link is not ready
[   24.521156] e1000: ens33 NIC Link is Up 1000 Mbps Full Duplex, Flow Control: None
[   24.524658] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_UP): ens33: link is not ready
[   24.524669] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_CHANGE): ens33: link becomes ready
[   24.528687] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_UP): ens34: link is not ready
[   24.532350] e1000: ens34 NIC Link is Up 1000 Mbps Full Duplex, Flow Control: None
[   24.535760] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_UP): ens34: link is not ready
[   24.574912] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_UP): ens34: link is not ready
[   25.391535] nf_conntrack version 0.5.0 (16384 buckets, 65536 max)
[   25.525351] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_CHANGE): ens34: link becomes ready
[root@centos7 ~]#

2. 显示开始的20个系统信息

[root@centos7 ~]# dmesg | head -20
[    0.000000] Initializing cgroup subsys cpuset
[    0.000000] Initializing cgroup subsys cpu
[    0.000000] Initializing cgroup subsys cpuacct
[    0.000000] Linux version 3.10.0-1062.el7.x86_64 (mockbuild@kbuilder.bsys.centos.org) (gcc version 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-36) (GCC) ) #1 SMP Wed Aug 7 18:08:02 UTC 2019
[    0.000000] Command line: BOOT_IMAGE=/vmlinuz-3.10.0-1062.el7.x86_64 root=UUID=d7dc0c9e-a27d-4239-aba4-7c2e51d9fc93 ro crashkernel=auto spectre_v2=retpoline rhgb quiet LANG=en_US.UTF-8
[    0.000000] Disabled fast string operations
[    0.000000] e820: BIOS-provided physical RAM map:
[    0.000000] BIOS-e820: [mem 0x0000000000000000-0x000000000009ebff] usable
[    0.000000] BIOS-e820: [mem 0x000000000009ec00-0x000000000009ffff] reserved
[    0.000000] BIOS-e820: [mem 0x00000000000dc000-0x00000000000fffff] reserved
[    0.000000] BIOS-e820: [mem 0x0000000000100000-0x000000007fedffff] usable
[    0.000000] BIOS-e820: [mem 0x000000007fee0000-0x000000007fefefff] ACPI data
[    0.000000] BIOS-e820: [mem 0x000000007feff000-0x000000007fefffff] ACPI NVS
[    0.000000] BIOS-e820: [mem 0x000000007ff00000-0x000000007fffffff] usable
[    0.000000] BIOS-e820: [mem 0x00000000f0000000-0x00000000f7ffffff] reserved
[    0.000000] BIOS-e820: [mem 0x00000000fec00000-0x00000000fec0ffff] reserved
[    0.000000] BIOS-e820: [mem 0x00000000fee00000-0x00000000fee00fff] reserved
[    0.000000] BIOS-e820: [mem 0x00000000fffe0000-0x00000000ffffffff] reserved
[    0.000000] NX (Execute Disable) protection: active
[    0.000000] SMBIOS 2.7 present.
[root@centos7 ~]#

vmstat 1

全称 virtual memory stat,逐行输出虚拟内存状态统计信息

[root@centos7 ~]# vmstat
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
1  0      0 1424832   2084 195100    0    0    47     4   45   55  0  0 99  1  0

vmstat 1 :每隔一秒打印一次

[root@centos7 ~]#
[root@centos7 ~]# vmstat 1   #1s打印一个
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
1  0      0 1424472   2084 195120    0    0    28     2   30   37  0  0 99  1  0
0  0      0 1424456   2084 195120    0    0     0     0   38   53  0  0 100  0  0
0  0      0 1424456   2084 

参数解释:

  • r: 运行队列中进程数量
  • b: 等待IO的进程数量
  • swpd:使用的虚拟内存
  • free:可用内存
  • buff:用作缓冲的内存大小
  • cache:用作缓存的内存大小
  • us:用户进程执行时间(user time)
  • sy:系统进程执行时间(system time
  • id:空闲时间(包括IO等待时间),中央处理器的空闲时间
  • wa:等待IO时间

free -m

查看linux内存使用情况

[root@centos7 ~]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           1819         199        1471           9         148        1470
Swap:          4095           0        4095
  • Mem:物理内存
  • totel:总的物理内存 单位为:M
  • used:用掉的内存
  • free:空闲的物理内存
  • shared:共享内存
  • buff/cache:缓存内存

mpstat -P ALL 1

mpstat是Multiprocessor Statistics的缩写,实时监控CPU性能。
mpstat -P ALL 1 2:间隔1s打印报告,共打印2个

  • -P ALL:监控所有CPU
  • 1:间隔时间1s
  • 2:打印次数2次
[root@centos7 ~]# mpstat
Linux 3.10.0-1062.el7.x86_64 (centos7)  03/18/2020      _x86_64_        (4 CPU)

04:41:47 AM  CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle
04:41:47 AM  all    0.66    0.00    1.39    2.65    0.00    0.01    0.00    0.00    0.00   95.28
[root@centos7 ~]#
[root@centos7 ~]# mpstat -P ALL 1
Linux 3.10.0-1062.el7.x86_64 (centos7)  03/18/2020      _x86_64_        (4 CPU)

04:44:11 AM  CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle
04:44:11 AM  all    0.39    0.00    0.82    1.54    0.00    0.01    0.00    0.00    0.00   97.24
04:44:11 
[root@centos7 ~]#
  • %usr:间隔时间段内,用户态的CPU时间(%),不包含 nice值为负进程
  • %nice:nice值为负进程的CPU时间(%)
  • %sys:核心时间(%)
  • %iowait:硬盘IO等待时间(%)
  • %irq:硬中断时间(%)
  • %soft:软中断时间(%)
  • %steal:虚拟机管理器在服务另一个虚拟处理器时虚拟CPU处在非自愿等待下花费时间的百分比
  • %guest:运行虚拟处理器时CPU花费时间的百分比
  • %idle:CPU的空闲时间(%)

pidstat 1

pidstat用于监控全部或指定进程的资源占用情况,和top命令类似,但不覆盖输出,有利于观察数据随时间的变动情况,top会覆盖之前的输出

  • pidstat -p 1 1:-p 指定进程号,间隔1s打印pid为1的进程
[root@centos7 ~]# pidstat
Linux 3.10.0-1062.el7.x86_64 (centos7)  03/18/2020      _x86_64_        (4 CPU)


04:52:29 AM   UID       PID    %usr %system  %guest    %CPU   CPU  Command
04:52:29 AM     0         1    0.05    0.19    0.00    0.24     0  systemd
04:52:29 AM     0         2    0.00    0.00    0.00    0.00     3  kthreadd
04:52:29 AM     0         6    0.00    0.00    0.00    0.00     0  ksoftirqd/0
04:52:29 
  • PID:进程ID
  • %usr:进程在用户空间占用cpu的百分比
  • %system:进程在内核空间占用cpu的百分比
  • %guest:进程在虚拟机占用cpu的百分比
  • %CPU:进程占用cpu的百分比,各个CPU上的使用量的总和
  • CPU:处理进程的cpu编号
  • Command:当前进程对应的命令

iostat 1

iostat用于显示CPU和块设备(磁盘I/O)相关的统计信息

[root@centos7 ~]# iostat 1
Linux 3.10.0-1062.el7.x86_64 (centos7)  03/18/2020      _x86_64_        (4 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.15    0.00    0.34    0.60    0.00   98.92


Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               9.46       158.59        15.05     142895      13561
scd0              0.02         1.14         0.00       1028          0

avg-cpu:总体cpu使用情况统计信息
linux各种设备文件在/dev目录下可以看到

  • tps:每秒进程向磁盘设备下发的IO读、写请求数量
  • kB_read/s:每秒从驱动器读入的数据量
  • kB_wrtn/s:每秒从驱动器写入的数据量
  • kB read:读入数据总量
  • kB wrtn:写入数据总量

sar命令

sar(System ActivityReporter):系统活动情况报告,
是Linux系统性能分析工具。可以用来分析磁盘I/O、CPU效率、内存使用等,下面介绍它的分析网络性能用法。

sar -n DEV 1

检查网络流量的工作负载,可用来检查网络流量是否已经达到限额。

[root@centos7 dev]# sar -n DEV 1
Linux 4.18.0-147.5.1.el8_1.x86_64 (iZ8vb54310gt89j8qct198Z)     12/19/2020      _x86_64_        (1 CPU)

08:08:37 PM     IFACE   rxpck/s   txpck/s    rxkB/s    txkB/s   rxcmp/s   txcmp/s  rxmcst/s   %ifutil
08:08:38 PM      eth0      4.00      2.00      0.23      0.27      0.00      0.00      0.00      0.00
08:08:38 PM        lo      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
08:08:38 PM   docker0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00

sar -n TCP 1

显示TCP连接情况,可用来描述系统负载

[root@centos7 dev]# sar -n TCP,ETCP 1
Linux 4.18.0-147.5.1.el8_1.x86_64 (iZ8vb54310gt89j8qct198Z)     12/19/2020      _x86_64_        (1 CPU)

08:15:48 PM  active/s passive/s    iseg/s    oseg/s
08:15:49 PM      0.00      0.00      1.00      1.00

08:15:48 PM  atmptf/s  estres/s retrans/s isegerr/s   orsts/s
08:15:49 PM      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
  • active/s:主动连接数,本地每秒创建的TCP连接数
  • passive/s:被动连接数,远程每秒创建的TCP连接数
  • retrans/s:每秒TCP重传次数
--THE END--

文章标题:Linux常用命令:性能命令
本文作者:hiyo
本文链接:https://www.cnblogs.com/hiyong/p/14175939.html
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