vmstat – 通过示例监控 Linux 中的内存和进程

2023-11-06

在 Linux 系统管理领域，监控和了解系统的性能对于确保其顺利运行至关重要。其中一种重要的监控工具是‘vmstat’– 多功能命令行实用程序，提供有关 Linux 系统内存、进程、IO 和 CPU 使用情况的深入统计数据。

在本文中，我们将深入研究 vmstat 命令的用法和各种选项，探索实际示例，并学习如何解释输出以诊断潜在的性能问题。

什么是 vmstat？

虚拟内存统计信息 (vmstat) 是一个 Unix/Linux 实用程序，用于收集和显示有关系统内存、CPU、进程和 IO 操作的信息。它是一个功能强大且易于使用的工具，可用于了解系统如何利用其资源、识别瓶颈和诊断性能问题。

安装

vmstat 预装在大多数 Linux 发行版上。但是，如果尚未安装，您可以通过安装“sysstat”包轻松获取它：

对于基于 Debian/Ubuntu 的系统：
```
sudo apt-get install sysstat 
```
对于基于 RHEL/CentOS/Fedora 的系统：
```
sudo yum install sysstat 
```

基本用法

vmstat命令的基本语法如下：

1	vmstat [options] [delay] [count]

options:修改命令行为或指定要显示的信息类型的标志。
delay:更新之间的时间间隔（以秒为单位）。默认值为 1 秒。
count:退出前显示的更新数量。默认情况下，vmstat 将无限期地继续运行。

要显示基本系统统计信息，只需运行不带任何选项的命令：

vmstat

了解 vmstat 输出

vmstat 命令的输出以表格格式显示，每一行代表特定时间系统状态的快照。

输出中的列是：

Procs

r：可运行进程的数量（正在运行或等待运行时）。
b：处于不间断睡眠状态的进程数。

Memory

swpd：使用的虚拟内存量（以 KB 为单位）。
free：空闲内存量（以 KB 为单位）。
buff：用作缓冲区的内存量（以 KB 为单位）。
cache：用作缓存的内存量（以 KB 为单位）。

Swap

si：从磁盘换入的内存量（以 KB/秒为单位）。
so：换出到磁盘的内存量（以 KB/秒为单位）。

bi：从块设备接收到的块数（块/秒）。
bo：发送到块设备的块数（块/秒）。

System

in：每秒中断数，包括时钟。
cs：每秒上下文切换的次数。

CPU

us：运行非内核代码所花费的时间百分比（用户时间）。
sy：运行内核代码所花费的时间百分比（系统时间）。
id：闲置时间的百分比。
wa：等待IO所花费的时间百分比。

实际例子

每 2 秒显示连续更新：
```
vmstat 2 
```
每 2 秒监控一次系统统计信息，总共 5 次更新：
```
vmstat 2 5 
```
只显示CPU相关信息：
```
vmstat -c 
```
Display active and inactive memory:
```
vmstat -a 
```
此命令报告系统中的活动和非活动内存，从而更深入地了解内存使用模式。
Display timestamps:
```
vmstat -t 
```
此命令向每一行输出添加时间戳，以便更轻松地跟踪随时间的变化。
Display only specific fields:
```
vmstat -s
```
此命令显示有关系统虚拟内存使用情况的更详细的逐字段报告。
Display disk statistics:
```
vmstat -d
```
此命令显示磁盘活动统计信息，例如读取、写入和 I/O 操作。
Display output in a specific unit:
```
vmstat -S unit
```
将“unit”替换为所需的测量单位（k：千字节，K：1000 字节，m：兆字节，M：1000000 字节）。例如，vmstat -S m 将以兆字节为单位显示输出。

解释 vmstat 输出

通过分析 vmstat 的输出，您可以识别潜在的系统瓶颈和性能问题。以下是一些帮助您解释结果的指南：

高可运行进程（procs ‘r’列）：如果可运行进程的数量持续较高，则可能表明您的系统正在经历高 CPU 负载，您可能需要优化应用程序或升级 CPU。
大量不间断睡眠进程（procs ‘b’ 列）：大量进程处于不间断睡眠状态可能表明您的系统遇到 IO 瓶颈，这可能是由磁盘访问速度慢或内存不足引起的。
内存使用情况（内存列：swpd、free、buff、cache）：监控内存使用情况以确保您的系统有足够的可用内存。如果‘swpd’值始终很高，可能表明您的系统使用了过多的交换空间，这会显着降低性能。考虑优化您的应用程序或添加更多物理内存。
交换活动（交换列：si、so）：频繁的交换可能会导致性能不佳。如果“si”和“so”值始终很高，则可能表明您的系统使用了过多的交换空间。您可能需要优化应用程序或添加更多物理内存。
IO 活动（IO 列：bi、bo）：高 IO 活动可能会导致性能瓶颈。如果‘bi’ and ‘bo’值始终很高，这可能表明您的系统正在经历繁重的磁盘活动。考虑优化您的应用程序、升级您的存储系统或将负载分布到多个磁盘上。
CPU 使用情况（CPU 列：us、sy、id、wa）：监控 CPU 使用率以确保您的系统不会负担过重。高的‘us’ and ‘sy’值表明 CPU 花费大量时间执行用户和系统进程。如果这些值始终很高，请考虑优化您的应用程序或升级您的 CPU。高“wa”值表明 CPU 花费大量时间等待 IO，这可能是 IO 瓶颈的迹象。

结论

vmstat 是一款功能强大且多功能的 Linux 系统监控工具，可提供有关内存、进程、IO 和 CPU 使用情况的宝贵见解。通过了解 vmstat 的输出并使用它来诊断潜在的性能问题，您可以优化系统并确保其平稳高效地运行。

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