系統效能分析工具
上面的章節介紹了影響linux效能的幾個方面以及如何解決這些方面的問題，但是如何才能從系統上發現是某個方面或某幾個方面出現問題了呢，這就需要使用linux系統提供的幾個常用效能分析工具，下面就具體講述這幾個常用效能分析工具的使用。
1．vmstat命令
vmstat是virtual meomory statistics（虛擬記憶體統計）的縮寫，很多linux發行版本都預設安裝了此命令工具，利用vmstat命令可以對作業系統的記憶體資訊、程序狀態、cpu活動等進行監視，不足之處是無法對某個程序進行深入分析。
vmstat使用語法如下：
vmstat [-v] [-n] [delay [count]]
各個選項及引數含義如下：
l -v：表示列印出版本資訊，是可選引數。
l -n：表示在週期性迴圈輸出時，輸出的頭部資訊僅顯示一次。
l delay：表示兩次輸出之間的間隔時間。
l count：表示按照「delay」指定的時間間隔統計的次數。預設為1。
例如：vmstat 3
表示每3秒鐘更新一次輸出資訊，迴圈輸出，按ctrl+c停止輸出。
vmstat 3 5
表示每3秒更新一次輸出資訊，統計5次後停止輸出。
2．iostat命令
iostat是i/o statistics（輸入/輸出統計）的縮寫，主要的功能是對系統的磁碟i/o操作進行監視。它的輸出主要顯示磁碟讀寫操作的統計資訊，同時也會給出cpu使用情況。同vmstat一樣，iostat也不能對某個程序進行深入分析，僅對系統的整體情況進行分析。
iostat一般都不隨系統安裝，要使用iostat工具，需要在系統上安裝乙個sysstat的工具包，sysstat是乙個開源軟體，官方位址為
可以選擇源**包或rpm包的方式安裝，這裡不在講述安裝過程，安裝完畢，系統會多出3個命令：iostat、sar和mpstat。然後就可以直接在系統下執行iostat命令了。
iostat使用語法如下：
iostat [ -c | -d ] [ -k ] [ -t ] [ -x [ device ] ] [ interval [ count ] ]
各個選項及引數含義如下：
-c：顯示cpu的使用情況。
-d：顯示磁碟的使用情況。
-k：每秒以k bytes為單位顯示資料。
-t：列印出統計資訊開始執行的時間。
-x device：指定要統計的磁碟裝置名稱，預設為所有的磁碟裝置。
interval：指定兩次統計間隔的時間；
count：按照「interval」指定的時間間隔統計的次數。
3．sar命令
sar命令很強大，是分析系統效能的重要工具之一，通過sar指令，可以全面的獲取系統的cpu、執行佇列、磁碟i/o、分頁（交換區）、記憶體、cpu中斷、網路等效能資料。
sar使用格式為：
sar [options] [g1] [-o filename] [interval [count] ]
各個選項及引數含義如下：
l options 為命令列選項，sar命令的選項很多，下面只列出常用選項:
ø -a：顯示系統所有資源裝置（cpu、記憶體、磁碟）的執行狀況。
ø -u：顯示系統所有cpu在取樣時間內的負載狀態。
ø -p：顯示當前系統中指定cpu的使用情況。
ø -d：顯示系統所有硬碟裝置在取樣時間內的使用狀況。
ø -r：顯示系統內存在取樣時間內的使用狀況。
ø -b：顯示緩衝區在取樣時間內的使用情況。
ø -v：顯示程序、檔案、i節點和鎖表狀態。
ø -n：顯示網路執行狀態。引數後面可跟dev、edev、sock和full。dev顯示網路介面資訊，edev顯示網路錯誤的統計資料，sock顯示套接字資訊，full顯示三個所有的資訊。它們可以單獨或者一起使用。
ø -q：顯示了執行佇列的大小，它與系統當時的平均負載相同。
ø -r：顯示程序在取樣時間內的活動情況。
ø -y：顯示終端裝置在取樣時間內的活動情況。
ø -w：顯示系統交換活動在取樣時間內的狀態。
l -o filename：表示將命令結果以二進位制格式存放在檔案中，filename是檔名。
l interval：表示取樣間隔時間，是必須有的引數。
l count：表示取樣次數，是可選引數，預設值是1。
例如：要檢視系統cpu的整體負載狀況，每3秒統計一次，統計5次，可以使用以下組合：
sar –u 3 5
系統的cpu計數是從0開始的，如果要檢視第二顆cpu的執行負載，使用下面組合：
sar –p 1 3 5
要檢視系統磁碟的讀寫效能，使用以下組合：
sar -d 3 5
同理，檢視系統記憶體使用情況、網路執行狀態，可以分別使用下面命令：
sar -r 5 2
sar -n dev 5 3
15.2.3系統效能分析標準
效能調優的主要目的是使系統能夠有效的利用各種資源，最大的發揮應用程式和系統之間的效能融合，使應用高效、穩定的執行。但是，衡量系統資源利用率好壞的標準沒有乙個嚴格的定義，針對不同的系統和應用也沒有乙個統一的說法，因此，這裡提供的標準其實是乙個經驗值，表15.1給出了判定系統資源利用狀況的一般準則：
表15.1給出了判定系統資源利用狀況的一般準則：
表15.1
影響效能因素 評判標準
好 壞 糟糕
cpu user% + sys%< 70% user% + sys%= 85% user% + sys% >=90%
記憶體 swap in（si）＝0
swap out（so）＝0 per cpu with 10 page/s more swap in & swap out
磁碟 iowait % < 20% iowait % =35% iowait % >= 50%
其中：%user：表示cpu處在使用者模式下的時間百分比。
%sys：表示cpu處在系統模式下的時間百分比。
%iowait：表示cpu等待輸入輸出完成時間的百分比。
swap in：即si，表示虛擬記憶體的頁匯入，即從swap disk交換到ram。
swap out：即so，表示虛擬記憶體的頁匯出，即從ram交換到swap disk。
15.2.4本節總結
以上我們講解了三個常用的系統效能分析工具，其實linux下效能分析工具還有很多，例如uptime可以檢查cpu的平均負載，free可以檢視系統記憶體的使用狀況，ps、top可以配合監控系統的程序執行狀態，netstat可以監測網路流量狀況等等，這些命令的使用方法前面已經講述很多，故不在這裡講解。
系統效能優化是個涉及面廣、繁瑣、長久的工作，尋找出現效能問題的根源往往是最難的部分，一旦找到出現問題的原因，效能問題也就迎刃而解。因此，解決問題的思路變得非常重要。
例如，linux系統下的乙個**系統，使用者反映，**訪問速度很慢，有時無法訪問。
針對這個問題，第一步要做的是檢測網路，可以通過ping命令檢查**的網域名稱解析是否正常，同時，ping伺服器位址的延時是否過大等等，通過這種方式，首先排除網路可能出現的問題；如果網路沒有問題，接著進入第二步，對linux系統的記憶體使用狀況進行檢查，因為**響應速度慢，一般跟記憶體關聯比較大，通過free、vmstat等命令判斷記憶體資源是否緊缺，如果記憶體資源不存在問題，進入第三步，檢查系統cpu的負載狀況，可以通過sar、vmstat、top等命令的輸出綜合判斷cpu是否存在過載問題，如果cpu沒有問題，繼續進入第四步，檢查系統的磁碟i/o是否存在瓶頸，可以通過iostat、vmstat等命令檢查磁碟的讀寫效能，如果磁碟讀寫也沒有問題，linux系統自身的效能問題基本排除，最後要做的是檢查程式本身是否存在問題。通過這樣的思路，層層檢測，步步排查，效能問題就「無處藏身」，查詢出現效能問題的環節也就變得非常簡單。
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