Linux服务器性能参数和指令

在 Linux 服务器性能分析中，关键参数涵盖 CPU、内存、磁盘、网络等子系统，配合常用指令可高效监控和排查性能问题。以下是核心性能参数及对应指令的详细介绍：

一、CPU 性能参数与指令

关键参数

1. CPU 使用率：用户态（%user）、内核态（%system）、空闲（%idle）、等待 IO（%iowait）、中断（%irq）、软中断（%softirq）。
2. 负载均衡：系统平均负载（load average，1 分钟、5 分钟、15 分钟）。
3. 上下文切换：进程切换次数（context switches）。
4. 进程状态：运行、睡眠、阻塞进程数。

常用指令

1. top/htop（实时进程监控）
   • 显示 CPU 各核心使用率、进程 CPU/MEM 占用、负载等。
   • 常用选项：

     top -d 5        # 每5秒刷新一次  
     top -c          # 显示完整进程命令  
     htop -p <PID>   # 监控特定进程  
     

      
   • 关键指标：%CPU（进程 CPU 占用）、load average（系统负载）。
2. vmstat（系统整体统计）
   • 显示 CPU、内存、磁盘、上下文切换等综合数据。
   • 示例：

     vmstat 2 5       # 每2秒采样，共5次  
     

      
   • 输出解析：us（用户态）、sy（内核态）、id（空闲）、wa（IO 等待）。
3. sar（系统活动报告，需安装sysstat包）
   • 历史性能数据统计，支持按时间范围查询。
   • 示例：

     sar -u 1 3       # 实时CPU使用率  
     sar -u -f /var/log/sa/sa20  # 查看某天日志（如sa20对应20号）  
     

      
4. pidstat（进程级 CPU 统计）
   • 精准定位占用 CPU 的进程 / 线程。
   • 示例：

     pidstat -u 1     # 每1秒显示进程CPU占用  
     pidstat -u -t 1  # 显示线程级CPU占用  
     

      

二、内存性能参数与指令

关键参数

1. 内存使用率：总内存、已用、空闲、缓冲（buffers）、缓存（cache）。
2. Swap 使用：Swap 空间大小、已用 Swap、Swap 换入 / 换出速率（swap in/out）。
3. 内存碎片：连续可用内存块大小。

常用指令

1. free/pmap（内存概况）
   • free 显示内存和 Swap 整体使用情况：

     free -h          # 以可读格式显示  
     free -w          # 显示内存碎片信息  
     

      
   • pmap <PID> 查看进程内存映射（如共享库、堆 / 栈占用）。
2. vmstat（内存相关指标）
   • 输出解析：free（空闲内存）、swap（Swap 已用）、si/so（Swap 换入 / 换出速率）。
3. top/htop（进程内存占用）
   • 关键指标：%MEM（进程内存占用）、VIRT（虚拟内存）、RES（物理内存）、SHR（共享内存）。
4. smem（详细内存统计，需安装）
   • 按进程 / 用户分组统计内存，区分共享 / 私有内存：

     smem -t          # 按类型汇总  
     smem -p <PID>    # 查看进程内存细节  
     

      

三、磁盘性能参数与指令

关键参数

1. IO 吞吐量：读 / 写带宽（MB/s）。
2. IOPS：每秒输入输出操作数（随机小文件场景关键）。
3. 响应时间：IO 请求平均处理时间（await）。
4. 队列长度：等待处理的 IO 请求数（avgqu-sz）。
5. 设备利用率：磁盘忙时百分比（%util）。

常用指令

1. iostat（磁盘 IO 统计）
   • 显示各磁盘设备的 IO 性能：
      

     iostat -x 1      # 输出扩展信息，每1秒刷新  
     

      
   • 关键指标：r/s/w/s（读写 IOPS）、rMB/s/wMB/s（读写带宽）、await（IO 响应时间）、%util（设备利用率）。
2. dstat（多维度统计，需安装）
   • 同时监控 CPU、内存、磁盘、网络：

     dstat -cdngy 1   # 显示磁盘、网络等，每1秒刷新  
     

      
3. iotop（实时磁盘 IO 进程监控）
   • 定位占用磁盘 IO 的进程：
      

     iotop -o        # 仅显示有IO操作的进程  
     iotop -P        # 显示进程所属的PID  
     

      
4. blkstat（块设备详细统计，需安装sysstat）
   • 查看历史磁盘 IO 数据：

     blkstat /dev/sda  # 显示sda磁盘的IO统计  
     

      

四、网络性能参数与指令

关键参数

1. 带宽利用率：发送 / 接收速率（bps/MB/s）。
2. 网络延迟：往返时间（RTT）、端口状态（ESTABLISHED/TIME_WAIT）。
3. 错误统计：丢包率、校验和错误、帧错误。
4. 连接数：并发连接数、TCP 状态分布。

常用指令

1. ss/netstat（网络连接统计）
   • ss 更高效，替代传统netstat：

     ss -tun         # 显示TCP/UDP连接  
     ss -s           # 显示网络统计摘要  
     netstat -antp   # 显示所有TCP连接及对应进程  
     

      
   • 关键指标：ESTABLISHED（已建立连接）、TIME_WAIT（等待关闭连接）。
2. iftop/nload（实时网络流量）
   • iftop 按进程 / IP 显示网卡流量：

     iftop -i eth0    # 监控eth0网卡  
     

      
   • nload 实时显示网卡上下行速率：

     nload eth0      # 监控指定网卡  
     

      
3. sar（网络历史统计）
   • 查看网卡流量、错误统计：

     sar -n DEV 1 3   # 实时网卡流量统计  
     sar -n ERROR 1 3 # 显示网络错误（丢包、校验和等）  
     

      
4. tcpdump（网络抓包分析）
   • 捕获指定网卡的数据包（需结合 Wireshark 分析）：

     tcpdump -i eth0 -n host 192.168.1.100  # 抓取特定IP的流量  
     

      

五、其他关键参数与指令

1. 系统资源限制（ulimit）

• 参数：进程打开文件数、内存限制、CPU 时间等。
• 指令：

  ulimit -a          # 查看当前用户资源限制  
  ulimit -n 65536    # 临时修改最大打开文件数（需root）  
  

   

2. 内核参数（sysctl）

• 关键参数：vm.swappiness（Swap 使用倾向）、net.ipv4.tcp_fin_timeout（TIME_WAIT 超时）、fs.file-max（系统最大打开文件数）。
• 指令：

  sysctl -a | grep vm.swappiness  # 查看Swap参数  
  sysctl -w vm.swappiness=10      # 临时修改参数  
  

   

3. 进程资源占用（lsof）

• 查看进程打开的文件、网络连接：

  lsof -p <PID>     # 查看进程打开的所有句柄  
  lsof -i:80        # 查看占用80端口的进程  
  

   

六、性能分析流程建议

1. 整体概览：用top/htop查看 CPU/MEM 整体负载，free/vmstat确认内存 / Swap 压力，iostat检查磁盘 IO 是否饱和。
2. 深入定位：
   • CPU 高占用：用pidstat -u定位具体进程 / 线程。
   • 内存泄漏：用pmap/smem分析进程内存分布，结合free的cache/buffer变化。
   • 磁盘瓶颈：若%util接近 100% 且await高，排查是否存在大量随机 IO（如数据库慢查询）。
   • 网络问题：用ss查看端口状态，iftop确认流量异常来源，tcpdump抓包分析协议层问题。
3. 历史分析：通过sar读取日志，分析性能指标的长期趋势（如周期性负载高峰）。

总结

Linux 服务器性能分析需结合多维度参数，通过top/vmstat/iostat等指令快速定位问题，再用pidstat/iotop/ss等工具深入进程级细节。同时，合理配置内核参数（sysctl）和资源限制（ulimit）可优化系统性能。实际操作中，建议结合监控工具（如 Prometheus、Zabbix）实现持续性能追踪。