vmstat命令详解

vmstat 是 Virtual Memory Statistics 的缩写，主要用于监控 Linux 系统的内存、进程、CPU、磁盘 I/O 等关键资源的使用情况，帮助用户快速定位性能瓶颈。以下是详细的参数说明、输出解析及实际应用示例：

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基本语法

vmstat [选项] [刷新间隔] [刷新次数]

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常用选项

选项	描述
-a	显示活跃（active）和非活跃（inactive）内存统计。
-d	报告磁盘 I/O 活动的详细统计数据。
-p <分区>	显示指定磁盘分区的 I/O 统计（如 -p sda）。
-s	显示内存相关事件（如页面换入/换出）的汇总信息。
-w	宽输出模式，优化大内存系统的显示格式。
-t	在输出中添加时间戳（便于记录）。
-m	显示内存的 slabinfo（内核对象的缓存统计，需系统支持）。

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输出字段解析

运行 vmstat 后的输出通常分为以下部分：

1. Procs（进程）

• r (Running)：等待 CPU 的进程数量。若持续 > CPU 核心数，表明 CPU 资源紧张。
• b (Blocked)：处于不可中断睡眠（等待I/O）的进程数。值高可能表示磁盘或网络 I/O 阻塞。

2. Memory（内存）

• swpd：已使用的虚拟内存（交换分区）大小（单位：KB）。
• free：空闲的物理内存（单位：KB）。
• buff：用作缓冲区（缓存磁盘块）的内存。
• cache：用作页面缓存（缓存文件数据）的内存。

• 注：Linux 会利用空闲内存作为缓存提升性能。若 free 少但 cache 多不一定有问题，但若 swpd 持续增长需排查内存泄漏。

3. Swap（交换分区）

• si (Swap In)：每秒从磁盘加载到内存的数据量（KB）。高值表示物理内存不足。
• so (Swap Out)：每秒从内存换出到磁盘的数据量（KB）。

4. I/O（磁盘）

• bi (Blocks In)：每秒从块设备接收的块数（块大小通常为 512B）。
• bo (Blocks Out)：每秒发送到块设备的块数。

5. System（系统）

• in (Interrupts)：每秒中断次数（包括时钟中断）。
• cs (Context Switches)：每秒上下文切换次数。频繁切换可能因进程过多或锁竞争。

6. CPU（处理器）

• us：用户态进程消耗 CPU 时间占比（用户程序执行）。
• sy：内核态 CPU 时间占比（系统调用或中断处理）。
• id：空闲 CPU 时间占比。
• wa：等待 I/O 的 CPU 时间占比。持续高值表明 I/O 瓶颈。
• st：被虚拟机（VM）占用的 CPU 时间（仅虚拟化环境）。

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实际应用示例

1. 基础监控

# 每秒刷新一次，持续5次
vmstat 1 5

2. 查看磁盘 I/O

# 详细磁盘统计
vmstat -d

3. 分区级监控

# 监控指定分区（如sda1）I/O
vmstat -p sda1 2

4. 时间戳和宽输出

# 带时间戳，宽格式，每2秒刷新
vmstat -tw 2

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常见性能问题诊断

• CPU 瓶颈：高 us（用户进程繁忙）或 sy（系统调用频繁）。若 r > CPU 核心数需优化程序或增加 CPU。
• 内存不足：高 si/so（频繁使用交换分区），需增加物理内存或优化应用内存使用。
• I/O 瓶颈：高 wa（等待I/O时间长）且高 bi/bo，需排查磁盘负载过大或使用更快的存储设备。
• 进程阻塞：持续高 b，检查是否有进程因 I/O 阻塞，使用 iotop 或 iostat 进一步分析。

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注意事项

• 首次输出：默认显示系统启动以来的平均值，后续输出为实时统计。
• 字段差异：不同 Linux 发行版或内核版本可能存在输出差异，建议通过 man vmstat 查阅本地文档。

通过结合其他工具（如 top、iostat、pidstat），vmstat 的数据可以更全面地支撑性能调优和问题定位。