Linux监控操作系统CPU、内存、磁盘、网络和dstat

╰半夏微凉° 2023-09-25 12:19 46阅读 0赞

#### Linux操作系统监控 ####

*   *   *  top命令
         *  free命令- 内存监控
         *  df命令 - 磁盘空间监控
         *  iostat命令- 磁盘IO监控
         *  vmstat命令-综合监控工具
         *  netstat命令-网络监控
         *  dstat- 超级监控工具

#### top命令 ####

TOP命令是Linux下常用的性能分析工具，能够实时显示系统中各个进程的资源占用状况；可以对CPU、内存、进程监控。是Linux下最常见的监控命令。  
![在这里插入图片描述][1f6e555a6b634dd981c5cb17ab673efa.png]  
top命令数据分析详解：

*  user：代表当前有3个登录用户数
 *  load average：我们从上图中可以看到，load average 中分别有三个值，这三个值分别表示在过去某个时间内的的负载情况，因为我这里的系统还没有程序运行，所以显示的时间都是0.（这里需要注意下，load average最好不要大于Cpu的核数，否则系统都超负载了）
 *  Task：242 total 代表系统的进程总数

1、running 在运行中的进程数
    2、sleeping 在休眠中的进程数
    3、stopped 停止状态下的进程数
    4、zombie 僵尸状态下的进程数

*  %Cpu（s）： 0.3% us 用户空间占用 CPU 百分比

1、us:用户空间占用CPU的百分比
    2、sy:内核空间占用CPU的百分比，如果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使用的。
    2、ni:用户在改变过优先级的进程占用CPU的百分比
    3、id：空闲的CPU百分比
    4、waIO等待占用CPU的百分比IOwait，如果这个较高的话，意味这个网络IO或者磁盘IO存在一定的问题，需要排查）
    5、 hi：硬中断占用CPU的百分比
    6、 si：软中断占用CPU的百分比

cpu统计的是整个cup的平均数据，因为cpu有很多核，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1核的，所以有1条数据  
![在这里插入图片描述][d6478ee2e3f84f599d82917d1c7ffe3d.png]

#### free命令- 内存监控 ####

free 命令用来查看当前系统内容的使用情况,包含内存总量，已使用的内存和可使用的内存  
![在这里插入图片描述][6eed08ac6b094d08b46c003cb0c13acd.png]

*  free命令主要看Mem和Swap统计情况：  
    1.Mem:统计了系统操作系统中内存的total、used、free、buffers、cached、available  
    2.Swap:统计了交换分区中内存的total、used、free、buffers、cached、available，当前系统内存不足时，会使用交换空间  
    **buffer 和 cache**  
    两者都是linux操作系统下的缓存机制，其中buffer为写操作的缓存，cache为读操作的缓存  
     内存的判断标准为使用内存不能大于90%

#### df命令 - 磁盘空间监控 ####

df命令检查文件系统的磁盘空间占用情况。可以利用该命令来获取硬盘被占用了多少空间，目前还剩下多少空间等信息  
![在这里插入图片描述][9c73bf4e1c2a40bfb2f515e7d8de2c7b.png]  
df参数详解：

1.-a ：列出所有的文件系统，包括系统特有的 /proc 等文件系统；
    2.-k ：以 KBytes 的容量显示各文件系统；
    3.-m ：以 MBytes 的容量显示各文件系统；
    4.-h ：以人们较易阅读的 GBytes, MBytes, KBytes 等格式自行显示；
    5.-H ：以 M=1000K 取代 M=1024K 的进位方式；
    6.-T ：显示文件系统类型, 连同该 partition 的 filesystem 名称 (例如 ext3) 也列出；
    7.-i ：不用硬盘容量，而以 inode 的数量来显示

#### iostat命令- 磁盘IO监控 ####

在输入iostat命令时，遇到个小问题，提示 下载元数据失败 于是在网上查看一下资料，出现的原因是Centos8于2021年年底停止了服务，安装时故会报这个错误  
![在这里插入图片描述][e35524aa6f8d4a398130195db4eba43c.png]  
**解决方案**

1进入yum的repos目录
    
       cd /etc/yum.repos.d/
    
    2、修改所有的CentOS文件内容
    
      sed -i 's/mirrorlist/#mirrorlist/g' /etc/yum.repos.d/CentOS-*
    
      sed -i 's|#baseurl=http://mirror.centos.org|baseurl=http://vault.centos.org|g' /etc/yum.repos.d/CentOS-*
    3、更新yum源为阿里镜像
    
    wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-vault-8.5.2111.repo
    
    yum clean all
    
    yum makecache

按照上述命令操作，然后输入 iostat  一路输入"y"执行就安装成功了  
![在这里插入图片描述][df8c44910ad64a4291137d5693b014d9.png]  
**iostat参数选项：**

*  \-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  
    ![在这里插入图片描述][05122467bfb2482c971900d7f99fd673.png]**展示结果**
 *  unti：磁盘IO的使用率，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,判断磁盘性能是否有问题

#### vmstat命令-综合监控工具 ####

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)。  
![在这里插入图片描述][5ba46439e0e94ffa92a887f024f70a9a.png]  
上方 vmstat 1，表示采集每秒的数据。下面我们来看看每个参数的具体含义。

*  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，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。

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，需要进行性能排查和调优

#### netstat命令-网络监控 ####

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 连接，多播成员 等等。  
从整体上看，netstat 的输出结果可以分为两个部分：  
![在这里插入图片描述][8108d8d952f44844a7c40b6a5da28a3b.png]  
**参数说明：**  
\-a或–all 显示所有连线中的Socket。  
\-A<网络类型>或–<网络类型> 列出该网络类型连线中的相关地址。  
\-c或–continuous 持续列出网络状态。  
\-C或–cache 显示路由器配置的快取信息。  
\-e或–extend 显示网络其他相关信息。  
\-F或–fib 显示路由缓存。  
\-g或–groups 显示多重广播功能群组组员名单。  
\-h或–help 在线帮助。  
\-i或–interfaces 显示网络界面信息表单。  
\-l或–listening 显示监控中的服务器的Socket。  
\-M或–masquerade 显示伪装的网络连线。  
\-n或–numeric 直接使用IP地址，而不通过域名服务器。  
\-N或–netlink或–symbolic 显示网络硬件外围设备的符号连接名称。  
\-o或–timers 显示计时器。  
\-p或–programs 显示正在使用Socket的程序识别码和程序名称。  
\-r或–route 显示Routing Table。  
\-s或–statistics 显示网络工作信息统计表。  
\-t或–tcp 显示TCP传输协议的连线状况。  
\-u或–udp 显示UDP传输协议的连线状况。  
\-v或–verbose 显示指令执行过程。  
\-V或–version 显示版本信息。  
\-w或–raw 显示RAW传输协议的连线状况。  
\-x或–unix 此参数的效果和指定"-A unix"参数相同。  
–ip或–inet 此参数的效果和指定"-A inet"参数相同。  
**实用命令实列**  
列出所有端口 (包括监听和未监听的)  
![在这里插入图片描述][f2cded74a08142b7a851543a9642b37b.png]  
列出所有 tcp 端口 netstat -at  
![在这里插入图片描述][f75efcf727fc4de0884af6822105038c.png]  
列出所有 udp 端口 netstat -au  
![在这里插入图片描述][58078560846b495fa71e89007c824bab.png]

#### dstat- 超级监控工具 ####

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**

1.yum install -y dstat

**在日常性能测试工作中，最常用的命令是**

1.dstat -tcmnd --disk-util

![在这里插入图片描述][c447f11e97324900ab5628d7ef2f29fc.png]

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