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top命令

TOP命令是Linux下一个实时的、交互式的，对操作系统整体监控的命令，可以对CPU、内存、进程监控。是Linux下最常见的监控命令。

通常使用top命令，我们主要关注一下这些数据：

• user：当前登录用户数

• load average：我们从上方图中可以看到，load average 中分别有三个值，这三个值分别表示在过去1分钟、5分钟、15分钟的系统负载，即任务队列的平均长度。（在我们业内有个规范，load average最好不要大于Cpu的核数，否则系统都超负载了）

• Task：102 total 进程总数

  1、running 正在运行的进程数
  2、sleeping 睡眠的进程数
  3、 stopped 停止的进程数
  4、 zombie 僵尸进程数
  

• %Cpu（s）： 31.2% us 用户空间占用 CPU 百分比

  1、 sy：内核空间占用 CPU 百分比，通常来说，us（用户）高于sy（系统），会比较好，毕竟我们的操作系统主要还是给用户用的。
  2、 ni： 用户进程空间内改变过优先级的进程占用 CPU 百分比
  3、	id：空闲的CPU百分比（CPU使用率，主要关注这个数据）
  4、	wa：等待输入输出的 CPU 时间百分比（IOwait，通常这个较高的话，则意味这个网络IO或者磁盘IO存在一定的问题，需要进一步排查）
  5、 hi：硬中断
  6、 si：软中断
  

  这里cpu统计的是整个cup的平均数据，因为我们cpu有很多核，如果我们想要看每个核的cpu数据，可以按数字1，查看具体的cpu数据，这里也可以看到我当前的Liunx系统是2核的，所以有两条数据
  
  
  
  
这里注意，很多人在看cpu使用率的时候，以为达到100%，cpu就满负荷了，但其实不是的，实际工作中，经常会出现cpu大于100%的情况，这里cpu主要是根据你系统的核数也决定的，比如你当前的操作系统是8核的，那么cpu可以高达800%。


内存监控 – free

free 命令可以查看当前系统内容的使用情况

• free -m: 以MB为单位显示系统内存的使用情况，同理，也可以使用 -k， -g等其他的单位显示
• free 命令从两个诶度统计了内存的使用情况
  
  1、第一行Mem：从操作系统角度统计了内存的total、used、free、buffers、cached、available
  
  2、第二行 Swap: 从应用程序角度统计了内存的total、used、free、buffers、cached、available

buffer 和 cache

两者都是linux下的缓存机制，但是其中buffer为写操作的缓存，cache为读操作的缓存。

swap


交换空间，磁盘上的一块空间，当前系统内存不足时，会使用交换空间，通常情况下不会。


通常内存的判断标准为使用内存不能大于90%，我们可以用avaliable / total 来计算使用率。


磁盘IO监控 – iostat

iostat -x -k 1

• -x：展示磁盘的扩展信息
• -k：以k为单位展示磁盘数据
• 1：没1秒刷新一次数据

展示结果

• unti：磁盘IO的使用率，单位%，反应磁盘的繁忙程度，上限100%
• r/s：每秒读请求数
• w/s：每秒写请求数
• rkb：每秒写磁盘的字节数
• wkb：每秒读磁盘的字节数


磁盘我们主要关注磁盘的读写率，但是通常我们通过磁盘读写率，并不能看出来磁盘是否有问题，因为有写磁盘性能较好，即使他的读写率较高，但是对于磁盘来讲并没有什么问题，相反有些磁盘读写率较低，相同的读写率，磁盘的性能存在差异，因此我们需要通过 %until，去看到磁盘IO的使用的百分比。建议通常不要超出80%


磁盘空间监控 – df

df命令可以查看当前系统磁盘空间的使用情况

磁盘速度测试

dd if=/dev/zero of=/home/ddtest bs=8k count=100000 oflag=direct

综合监控工具 – vmstat

vmstat 命令是最常见的 Linux/Unix 监控工具，可以展现给定时间间隔的服务器的状态值,包括服务器的 CPU 使用率，内存使用，虚拟内存 交换情况,IO 读写情况。

这个命令是我查看 Linux/Unix 最喜爱的命令，一个是 Linux/Unix 都支持，二是相比 top，我可以看到整个机器的 CPU,内存,IO 的使用情况，而不是单单看到各个进程的 CPU 使用率和内存使用率(使用场景不一样)。

上方 vmstat 1，表示采集每秒的数据。下面我们来看看每个数据的具体含义。

• r ：表示运行队列(就是说多少个进程真的分配到 CPU)，我测试的服务器目前 CPU 比较空闲，没什么程序在跑，当这个值超过了 CPU 数目，就会出现 CPU 瓶颈 了。这个也和 top 的负载有关系，一般负载超过了 3 就比较高，超过了 5 就高，超过了 10 就不正常了，服务器的状态很危险。top 的负载类似每秒的运行队 列。如果运行队列过大，表示你的 CPU 很繁忙，一般会造成 CPU 使用率很高。
• b ：表示阻塞的进程,这个不多说，进程阻塞，大家懂的。
• swpd： 虚拟内存已使用的大小，如果大于 0，表示你的机器物理内存不足了，如果不是程序内存泄露的原因，那么你该升级内存了或者把耗内存的任务迁移到其他机器。
• free ：空闲的物理内存的大小
• Linux/Unix： 系统是用来存储，目录里面有什么内容，权限等的缓存
• cache ：直接用来记忆我们打开的文件,给文件做缓冲，我本机大概占用 300 多 M(这里是 Linux/Unix 的聪明之处，把空闲的物理内存的一部分拿来做文件和目录的缓存，是为了提高 程序执行的性能，当程序使用内存时，buffer/cached 会很快地被使用。)
• si ：每秒从磁盘读入虚拟内存的大小，如果这个值大于 0，表示物理内存不够用或者内存泄露了，要查找耗内存进程解决掉。我的机器内存充裕，一切正常。
• so ：每秒虚拟内存写入磁盘的大小，如果这个值大于 0，同上。
• bi ：块设备每秒接收的块数量，这里的块设备是指系统上所有的磁盘和其他块设备，默认块大小是 1024byte，我本机上没什么 IO 操作，所以一直是 0，但是我曾在处理拷贝大量数据(2-3T)的机器上看过可以达到 140000/s，磁盘写入速度差不多 140M 每秒
• bo ：块设备每秒发送的块数量，例如我们读取文件，bo 就要大于 0。bi 和 bo 一般都要接近0，不然就是 IO 过于频繁，需要调整。
• in ：每秒 CPU 的中断次数，包括时间中断
• cs ：每秒上下文切换次数，例如我们调用系统函数，就要进行上下文切换，线程的切换，也要进程上下文切换，这个值要越小越好，太大了，要考虑调低线程或者进程的 数目,例如在apache 和 nginx 这种 web 服务器中，我们一般做性能测试时会进行几千并发甚至几万并发的测试，选择 web 服务器的进程可以由进程或 者线程的峰值一直下调，压测，直到 cs 到一个比较小的值，这个进程和线程数就是比较合适的值了。系统调用也是，每次调用系统函数，我们的代码就会进入内核 空间，导致上下文切换，这个是很耗资源，也要尽量避免频繁调用系统函数。上下文切换次数过多表示你的 CPU 大部分浪费在上下文切换，导致 CPU 干正经事的 时间少了，CPU 没有充分利用，是不可取的。
• us ：用户 CPU 时间，我曾经在一个做加密解密很频繁的服务器上上，可以看到 us 接近 100,r运行队列达到 80(机器在做压力测试，性能表现不佳)。
• sy ：系统 CPU 时间，如果太高，表示系统调用时间长，例如是 IO 操作频繁。
• id 空闲 CPU 时间，一般来说，id + us + sy = 100,一般我认为 id 是空闲 CPU 使用率，us 是用户 CPU 使用率，sy 是系统 CPU 使用率。
• wt： 等待 IO CPU 时间。
• vmstat –s 可以查看 page in/page out 的数量


通常在性能测试工作中，主要使用vmstat 1 来查看当前系统是否有发生swap，主要关注si 和 so，如果说你当前系统swap中数据一直在发生变动，则说明你们操作系统当前存在一定的性能问题，需要进行排查和调优。


网络监控- netstat

Netstat 命令用于显示各种网络相关信息，如网络连接，路由表，接口状态 (Interface Statistics)，masquerade 连接，多播成员 (Multicast Memberships) 等等。

下面我们来看看执行netstat后的输出结果，从整体上看，netstat 的输出结果可以分为两个部分：



1、一个是 Active Internet connections，称为有源 TCP 连接，其中”Recv-Q”和”Send-Q”指%0A的是接收队列和发送队列。这些数字一般都应该是 0。如果不是则表示软件包正在队列中堆积。这种情况只能在非常少的情况见到。

2、另一个是 Active UNIX domain sockets，称为有源 Unix 域套接口(和网络套接字一样，但是只能用于本机通信，性能可以提高一倍)。

Proto 显示连接使用的协议,RefCnt 表示连接到本套接口上的进程号,Types 显示套接口的类型,State 显示套接口当前的状态,Path 表示连接到套接口的其它进程使用的路径名。

常见参数：

-a (all)显示所有选项，默认不显示 LISTEN 相关

-t (tcp)仅显示 tcp 相关选项

-u (udp)仅显示 udp 相关选项

-n 拒绝显示别名，能显示数字的全部转化成数字。

-l 仅列出有在 Listen (监听) 的服務状态

-p 显示建立相关链接的程序名

-r 显示路由信息，路由表

-e 显示扩展信息，例如 uid 等 -s 按各个协议进行统计

-c 每隔一个固定时间，执行该 netstat 命令。


提示：LISTEN 和 LISTENING 的状态只有用-a 或者-l 才能看到


实用命令实例

列出所有端口 (包括监听和未监听的)

列出所有 tcp 端口 netstat -at

netstat -at

列出所有 udp 端口 netstat -au

netstat -au

超级监控工具 – dstat

dstat是一个全能的性能监控工具，整合了CPU、内存、磁盘、网络等几乎所有的监控项，支持实时刷新。

安装dstat

yum install -y dstat

在日常性能测试工作中，最常用的命令是

dstat -tcmnd --disk-util