Linux常用命令之性能命令

更新時(shí)間：2021年02月05日 09:05:51 投稿：newname

這篇文章主要介紹了Linux常用命令之性能命令，文章講解的很清楚，有對于這方面不了解的同學(xué)可以研究下

本文介紹Linux常用性能統(tǒng)計(jì)分析命令，監(jiān)控進(jìn)程或者系統(tǒng)性能。主要包括CPU（top、mpstat）、內(nèi)存（vmstat、free）、I/O（iostat）、網(wǎng)絡(luò)性能（sar）、系統(tǒng)日志信息（demsg）、查看進(jìn)程狀態(tài)（pidstat）。下面簡要介紹這些命令的使用方法。

mpstat、iostat、pidstat和sr命令需要安裝sysstat軟件包，sysstat包含了系統(tǒng)性能監(jiān)測工具，安裝方法如下：

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

負(fù)載

CPU負(fù)載（cpu load）指的是某個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)程對系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力。表示特定時(shí)間間隔內(nèi)運(yùn)行隊(duì)列中的平均進(jìn)程數(shù)，如果一個(gè)進(jìn)程滿足以下條件則其就會位于運(yùn)行隊(duì)列中:

它沒有在等待IO操作的結(jié)果
它沒有主動進(jìn)入等待狀態(tài)(也就是沒有調(diào)用'wait')
沒有被停止(例如：等待終止)

單CPU滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)cpu_load為1，當(dāng)多個(gè)CPU或多核時(shí)，相當(dāng)于大橋有多個(gè)車道，滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)cpu_load值為CPU數(shù)或多核數(shù)；CPU負(fù)載的計(jì)算（以單CPU為例），假設(shè)一分鐘內(nèi)執(zhí)行10個(gè)任務(wù)代表滿負(fù)荷，當(dāng)一分鐘給出30個(gè)任務(wù)時(shí)，CPU只能處理10個(gè)，剩余20個(gè)不能處理，cpu_load=3；

單核CPU

cpu load = 1，滿負(fù)載運(yùn)行
cpu load = 0.5，半負(fù)載運(yùn)行
cpu load = 1.7，超負(fù)載運(yùn)行

一般來說，每個(gè)CPU內(nèi)核當(dāng)前活動進(jìn)程數(shù)不大于3，則系統(tǒng)運(yùn)行表現(xiàn)良好!

如果多核cpu，需要累加4核cpu<12

uptime

uptime命令顯示的平均負(fù)載包括了正在或準(zhǔn)備運(yùn)行在CPU上的進(jìn)程和阻塞在不可中斷睡眠狀態(tài)(uninterruptible) I/O(通常是磁盤I/O)上的進(jìn)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

顯示最近1分鐘、5分鐘、15分鐘系統(tǒng)負(fù)載的移動平均值，它們共同展現(xiàn)了負(fù)載隨時(shí)間變動的情況。
3：正在運(yùn)行的進(jìn)程數(shù)，166：總的進(jìn)程數(shù)，16903：最近運(yùn)行進(jìn)程的ID。

ps和top命令

ps命令

ps命令是ProcessStatus的縮寫，用于查看系統(tǒng)進(jìn)程信息

-e，-A：顯示所有進(jìn)程，包括其他用戶的進(jìn)程
-f：顯示完整格式
-l：顯示長列表
-a：所有進(jìn)程，加上-x參數(shù)會顯示沒有控制終端的進(jìn)程
-u：username，顯示指定用戶的進(jìn)程，例如ps -u root
-x：顯示當(dāng)前用戶在所有終端下的進(jìn)程
-aux：顯示所有進(jìn)程，包括所有用戶，分組情況

ps常用用法，通常與grep組合使用

1.顯示dhcpd進(jìn)程ps ax | grep dhcpd | grep -v grep

2.ps-ef
查看全格式的全部進(jìn)程

3.ps-aux
顯示所有進(jìn)程

按照CPU或者內(nèi)存用量來篩選進(jìn)程：

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

終止進(jìn)程

# 強(qiáng)制中斷正在執(zhí)行的命令，如，命令長時(shí)間沒有響應(yīng)的情況下
Ctrl+C組合鍵

# kill命令
kill -9 進(jìn)程ID
# killall命令：終止指定名稱的所有進(jìn)程
killall -9 dhclient

top命令

ps命令列出的是當(dāng)前進(jìn)程的快照，top可用于持續(xù)監(jiān)視系統(tǒng)性能，
動態(tài)顯示進(jìn)程信息。

-n 獲取多次cpu的執(zhí)行情況，top -n 4：只更新4次
-d 間隔時(shí)間，top -d 4：每隔4秒更新一次
-p 獲取指定端口進(jìn)程的數(shù)據(jù)，top -p 22

每隔1秒檢測指定進(jìn)程的cpu，檢測20次

top -d 1 -n 20

示例

打印指定pid進(jìn)程的cpu信息，間隔時(shí)間為1s，打印20次

查看進(jìn)程的pid：

ps -ef | grep systemd

循環(huán)打印

# 打印一次
top -p 1 -n 1 | grep systemd | awk '{print $10}'
# 循環(huán)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

默認(rèn)顯示最新的10個(gè)系統(tǒng)信息，可以查看導(dǎo)致性能問題的錯(cuò)誤信息。

1. 顯示最新的20個(gè)系統(tǒng)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. 顯示開始的20個(gè)系統(tǒng)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

全稱 virtual memory stat，逐行輸出虛擬內(nèi)存狀態(tài)統(tǒng)計(jì)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打印一個(gè)
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

參數(shù)解釋：

r: 運(yùn)行隊(duì)列中進(jìn)程數(shù)量
b: 等待IO的進(jìn)程數(shù)量
swpd：使用的虛擬內(nèi)存
free：可用內(nèi)存
buff：用作緩沖的內(nèi)存大小
cache：用作緩存的內(nèi)存大小
us：用戶進(jìn)程執(zhí)行時(shí)間(user time)
sy：系統(tǒng)進(jìn)程執(zhí)行時(shí)間(system time
id：空閑時(shí)間(包括IO等待時(shí)間)，中央處理器的空閑時(shí)間
wa：等待IO時(shí)間

free -m

查看linux內(nèi)存使用情況

[root@centos7 ~]# free -m
  total used free shared buff/cache available
Mem:  1819  199 1471  9  148 1470
Swap:  4095  0 4095

Mem：物理內(nèi)存
totel：總的物理內(nèi)存單位為：M
used：用掉的內(nèi)存
free：空閑的物理內(nèi)存
shared：共享內(nèi)存
buff/cache：緩存內(nèi)存

mpstat -P ALL 1

mpstat是Multiprocessor Statistics的縮寫，實(shí)時(shí)監(jiān)控CPU性能。
mpstat -P ALL 1 2：間隔1s打印報(bào)告，共打印2個(gè)

-P ALL：監(jiān)控所有CPU
1：間隔時(shí)間1s
2：打印次數(shù)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：間隔時(shí)間段內(nèi)，用戶態(tài)的CPU時(shí)間（%），不包含 nice值為負(fù)進(jìn)程
%nice：nice值為負(fù)進(jìn)程的CPU時(shí)間（%）
%sys：核心時(shí)間（%）
%iowait：硬盤IO等待時(shí)間（%）
%irq：硬中斷時(shí)間（%）
%soft：軟中斷時(shí)間（%）
%steal：虛擬機(jī)管理器在服務(wù)另一個(gè)虛擬處理器時(shí)虛擬CPU處在非自愿等待下花費(fèi)時(shí)間的百分比
%guest：運(yùn)行虛擬處理器時(shí)CPU花費(fèi)時(shí)間的百分比
%idle：CPU的空閑時(shí)間（%）

pidstat 1

pidstat用于監(jiān)控全部或指定進(jìn)程的資源占用情況，和top命令類似，但不覆蓋輸出，有利于觀察數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變動情況，top會覆蓋之前的輸出

pidstat -p 1 1：-p 指定進(jìn)程號，間隔1s打印pid為1的進(jìn)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：進(jìn)程ID
%usr：進(jìn)程在用戶空間占用cpu的百分比
%system：進(jìn)程在內(nèi)核空間占用cpu的百分比
%guest：進(jìn)程在虛擬機(jī)占用cpu的百分比
%CPU：進(jìn)程占用cpu的百分比，各個(gè)CPU上的使用量的總和
CPU：處理進(jìn)程的cpu編號
Command：當(dāng)前進(jìn)程對應(yīng)的命令

iostat 1

iostat用于顯示CPU和塊設(shè)備（磁盤I/O）相關(guān)的統(tǒng)計(jì)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：總體cpu使用情況統(tǒng)計(jì)信息
linux各種設(shè)備文件在/dev目錄下可以看到

tps：每秒進(jìn)程向磁盤設(shè)備下發(fā)的IO讀、寫請求數(shù)量
kB_read/s：每秒從驅(qū)動器讀入的數(shù)據(jù)量
kB_wrtn/s：每秒從驅(qū)動器寫入的數(shù)據(jù)量
kB read：讀入數(shù)據(jù)總量
kB wrtn：寫入數(shù)據(jù)總量

sar命令

sar（System ActivityReporter）：系統(tǒng)活動情況報(bào)告，
是Linux系統(tǒng)性能分析工具?？梢杂脕矸治龃疟PI/O、CPU效率、內(nèi)存使用等，下面介紹它的分析網(wǎng)絡(luò)性能用法。

sar -n DEV 1

檢查網(wǎng)絡(luò)流量的工作負(fù)載，可用來檢查網(wǎng)絡(luò)流量是否已經(jīng)達(dá)到限額。

[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

顯示TCP連接情況，可用來描述系統(tǒng)負(fù)載

[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