操作系统层面的分析（cpu\内存\IO）

操作系统层面的分析（cpu\内存\IO）

Linux内核

Linux进程状态转换

linux kernel map

cpu的8个计数器

• us：用户空间占用cpu百分比
• sy：内核空间占用cpu百分比
• ni：用户空间内改变过优先级的进程占用cpu百分比
• id：空闲空间cpu百分比
• wa：等待输出占用cpu百分比
• hi：等待硬件中断占用cpu百分比
• si：等待软件中断占用cpu百分比
• st：虚拟服务占用cpu百分比

iftop介绍

• 安装一：

yum install iftop

• 安装二：

yum install -y flex byacc libpcap ncurses-devel libpcap-devel
mkdir /opt/iftop
cd /opt/iftop
wget http://www.ex-parrot.com/pdw/iftop/download/iftop-1.0pre4.tar.gz
tar zxvf iftop-1.0pre4.tar.gz
cd iftop-1.0pre4
./configure
make && make install

• 指标介绍
  • TX：发送流量
  • RX：接受流量
  • TOTAL：总流量
  • cum：运行iftop到目前为止的流量
  • peak：流量峰值
  • rates：平均2s\10s\40s的平均流量
• iftop常用参数
  • -i ：显示制定网卡
  • -P：显示全部端口号

netstat和vmstat介绍

• netstat查看队列

  • 查看指标Recv-Q,Send-Q，接受队列和发送队列
  • 当两个指标有值时，说明对应的包有队列堆积

• vmstat查看进程占用信息

  • procs：

    • r 列表示运行和等待cpu时间片的进程数，如果长期大于1，说明cpu不足，需要增加cpu。
    • b 列表示在等待资源的进程数，比如正在等待I/O、或者内存交换等。
      memory：

  • swpd 切换到内存交换区的内存数量(k表示)。如果swpd的值不为0，或者比较大，比如超过了100m，只要si、so的值长期为0，系统性能还是正常

  • free 当前的空闲页面列表中内存数量(k表示)

  • buff 作为buffer cache的内存数量，一般对块设备的读写才需要缓冲。

  • cache: 作为page cache的内存数量，一般作为文件系统的cache，如果cache较大，说明用到cache的文件较多，如果此时IO中bi比较小，说明文件系统效率比较好。

  • swap：

    • si 由内存进入内存交换区数量

    • so由内存交换区进入内存数量。

  • IO：

    • bi 从块设备读入数据的总量（读磁盘）（每秒kb）

    • bo 块设备写入数据的总量（写磁盘）（每秒kb）

    • 这里我们设置的bi+bo参考值为1000，如果超过1000，而且wa值较大应该考虑均衡磁盘负载，可以结合iostat输出来分析。

  • system 显示采集间隔内发生的中断数：

    • in 列表示在某一时间间隔中观测到的每秒设备中断数。

    • cs列表示每秒产生的上下文切换次数，如当 cs 比磁盘 I/O 和网络信息包速率高得多，都应进行进一步调查。

  • cpu 表示cpu的使用状态：

    • us 列显示了用户方式下所花费 CPU 时间的百分比。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%，需要考虑优化用户的程序。

    • sy 列显示了内核进程所花费的cpu时间的百分比。这里us + sy的参考值为80%，如果us+sy 大于 80%说明可能存在CPU不足。

  • id 列显示了cpu处在空闲状态的时间百分比

  • wa 列显示了IO等待所占用的CPU时间的百分比。这里wa的参考值为30%，如果wa超过30%，说明IO等待严重，这可能是磁盘大量随机访问造成的，也可能磁盘或者磁盘访问控制器的带宽瓶颈造成的(主要是块操作)。

计数器与命令对照表

top命令显示的load average

• load average：平均负载
• 使用vmstat查看r、b分析哪里出了问题