Linux系統資源監控指令簡介

Linux 系統由若干主要實體元件組成，如CPU、記憶體、網路卡和儲存設備。要有效管理Linux 環境，您應該能夠以合理的精度測量這些資源的 各種指標—每個元件處理多少資源、是否存在瓶頸等。以下我們介紹一些下linux資源監控有關的指令。

查看系統發行版

root@cf0c6032ba2f:/# lsb_release -a

No LSB modules are available.

Distributor ID: Ubuntu

: Ubuntu 41414.

Codename: trusty

top(cpu)

Cpu​​(s)這一行提供了當前CPU運作情況的資訊：

Cpu​​(s): 11.4%us, 29.6%sy, 0.0%ni, 58.3%id, 0.7%wa 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st

us：用戶CPU時間運行非優雅的用戶進程所佔CPU時間的百分比(優雅，英文“nicing”，是指一個進程允許你根據其他進程更改優先權)。

sy：系統CPU時間 運行核心和核心行程所佔CPU時間的百分比。

ni：優雅CPU時間 如果更改過一些進程的優先權，這個指標能夠告訴你它們所佔CPU時間的百分比。

id：CPU空閒時間 這是你希望具備很高數值的度量指標中的一個。它代表了CPU的空閒時間比。如果系統運作緩慢，但這個指標特別高，那麼你就可以確定問題的原因不是高CPU負載。

wa：I/O等待 這個數字代表了CPU時間用在等待執行I/O操作所佔的百分比。當你解決運行緩慢的系統問題的時候，這是一個非常有價值的度量指標，因為如果這個數值很低，那麼就能輕鬆排除磁碟或網路I/O的問題。

hi：硬體中斷 CPU用於處理硬體中斷所佔時間的百分比。

si：軟體中斷 CPU用在處理軟體中斷所佔時間的百分比。

st：流逝的時間 如果你正在運行虛擬機，這個度量指標會告訴你虛擬機中執行的其他任務所佔CPU時間的百分比。

查看cpu個數

判斷Linux伺服器CPU情況的依據如下：

具有相同core id的CPU是同一個core的超執行緒。

具有相同physical id的CPU是同一個CPU封裝的執行緒或核心。

顯示物理CPU個數的指令如下所示：

cat /proc/cpuinfo | grep "physical id" | sort | uniq | wcore -l | sort | uniq | wcore -l | sort | uniq | w數)的指令如下所示：

cat /proc/cpuinfo | grep "cpu cores" | uniq

指令結果顯示如下所示： cpu cores　: 1

顯示邏輯CPU的個數的指令如下：

cat /proc/cpuinfo | grep "processor" | wc -l

指令結果顯示如下： 4 其實大家從這裡就可以看出來，照理說應有如下等式： 物理CPU個數×核數=邏輯CPU的個數如果不相等的話，則表示你的伺服器CPU支援超線程技術。我們在配置伺服器的應用時，應以伺服器的邏輯CPU個數為準。

uptime(平均負載)

有時候我們會覺得系統響應速度很慢，但是又找不到原因，這時就要查平均負載了，看它是否有大量的進程在排隊等待。特定時間間隔內運行佇列中的平均進程數可以反映系統的繁忙程度，所以我們通常會在自己的網站或系統變慢時第一時間查系統的負載，也就是CPU的平均負載。究竟該如何查看平均負載呢?最簡單的指令是uptime，如下所示：

uptime 

指令顯示結果如下：

11:31:11 up 11 days, 19:01,　2 users,　load average: 0.02, 0.01, 0.00

目前的主流伺服器都是雙四核，有相當強悍的CPU，提供一般的應用服務時，不必擔心Linux系統的負載。

這裡要注意的是load average的輸出值，這三個值的大小一般不能大於系統邏輯CPU的個數，例如，本輸出中系統有4個邏輯CPU，如果load average的三個值長期大於4，表示CPU很繁忙，負載很高，可能會影響系統效能，但是偶爾大於4時，不用擔心，一般不會影響系統效能。相反，如果load average的輸出值小於CPU的個數，則表示CPU還有空閒的，例如本例的輸出，CPU是比較空閒的。

這時候可以結合vmstat指令來判斷我們的系統是否過於繁忙，如果確定很繁忙，就要考慮是否更換伺服器或增加CPU的個數了。總結如下： 如果r經常大於3或4，且id經常少於50，則表示CPU的負載很重。

top(mem)

Mem: 1024176k total, 997408k used, 26768k free, 85520k buffers  
Swap: 1004052k total, 4360k used, 999692k free, 286040k cached

第1行告訴我們有多少實體記憶體可用、佔用了多少記憶體、空閒多少記憶體以及快取了多少記憶體。第2行為我們提供了相似的訊息，交換儲存以及Linux檔案快取使用了多少RAM。

想要找出進程到底真正使用了多少RAM，你必須刨除RAM中的檔案快取。就像你所看到的範例程式碼一樣，在已使用的997408KB的RAM中，有286040KB的RAM被檔案快取佔用，所以這就是說實際上僅使用了711368KB的RAM。 辨別是否耗盡了RAM的一個好方法是查看文件快取。

如果实际用的内存减去文件缓存的值很大，同时交换存储的值也很高，很可能的确有内存问题。

free -m(内存)

显示的是当前内存的使用情况，m的意思是以M个字节来显示内容，此命令只在Linux系统下有效，在FreeBSD下是没有此命令的。命令显示结果如下所示：

          total　 used　 free sharedbuffers cached  
Mem:　3949　 1397　 2551　0268917  
-/+ buffers/cache:211　 3737  
Swap:8001　0　 8001

上述结果中各个参数的详细说明如下：

total：内存总数。

used：已经使用的内存数。

free：空闲的内存数。

shared：多个进程共享的内存总额。

buffers buffer cache和cached page cache：磁盘缓存的大小。

-buffers/cache：(已用)的内存数，即used-buffers-cached。

+buffers/cache：(可用)的内存数，即free + buffers + cached。 由此得出结论，可用内存的计算公式为可用内存=free+buffers+cached 即 2551MB+268MB+917MB=3737MB 注意　上面等式两边的数值并不相等，但这个没关系，-m参数其实是以整数数值来取舍的。大家如果对这个运算结果有怀疑，可以尝试不带-m参数来观看free命令显示的结果，这样就会一目了然了。

可见-buffers/cache反映的是被程序实实在在占用的内存，而+buffers/cache反映的是可以挪用的内存总数。

vmstat(io)

vmstat是一个相当全面的性能分析工具，通过它可以观察系统的进程状态、内存使用情况、虚拟内存的使用情况、磁盘的I/O、中断、上下文切换、CPU的使用情况等性能信息，建议熟练掌握此命令。

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- ----cpu----

r　b　 swpd　 free　 buff　cache　 si　 sobibo　 incs us sy id wa

2　0　0 519024　74732 460656800 3 9510 27　5 68　0 2　0　0 519664　74732 460656800 0 0 1847　1244 20 17 63　0 1　0　0 517296　74732 460656800 0　 284 2092　1617 37 17 47　0 3　0　0 515440　74732 460656800 0　 164 1620　 718 26 17 57　0

其中：

(1)procs r：等待运行的进程数。 b：处于非中断睡眠状态的进程数。

(2)memory swpd：虚拟内存使用情况(单位：KB)。 free：空闲的内存(单位：KB)。 buff：被用来作为缓存的内存数量(单位：KB)。

(3)swap si：从磁盘交换到内存的交换页数量(单位：KB/s)。 so：从内存交换到磁盘的交换页数量(单位：KB/s)。

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

(5)system in：每秒的中断数，包括时钟中断。 cs：每秒的环境(上下文)切换次数。 (6)cpu 按CPU的总使用百分比来显示。 us：CPU使用时间。 sy：CPU系统使用时间。 id：闲置时间。

标准情况下r和b值应该为：r=85%或以上，这表示系统性能比较糟糕，这时就要对系统进行全方面检查了。其中： user%表示CPU处在用户模式下的时间百分比。 sys%表示CPU处在系统模式下的时间百分比。

ps auxf(进程)

要查看系统中用户正在运行的所有进程，可以在ps命令后面使用以下选项：

a(表示所有用户)

u(以面向用户的格式显示，或显示拥有每个进程的用户)

x(没有控制tty或终端屏幕的进程，“显示每个进程”的另一种方法)

ps aux

请注意"ps -aux"不同于"ps aux"。POSIX和UNIX的标准要求"ps -aux"打印用户名为"x"的用户的所有进程，以及打印所有将由-a选项选择的过程。如果用户名为"x"不存在，ps的将会解释为"ps aux"，而且会打印一个警告。这种行为是为了帮助转换旧脚本和习惯。它是脆弱的，即将更改，因此不应依赖。

要查看进程树，除了使用上一节用过的a、u和x选项，还要加上个f(其名称源于ASCII art forest)选项。

ps auxf

ps -ef(进程)

ps aux是用BSD格式来显示结果.ps -ef是用全格式的System V格式，显示出来就是带全路径的进程名.

一个影响使用的区别是aux会截断command列，而-ef不会。因此当需要结合grep的时候，优先选择-ef命令，避免误判

netstat(网络)

netstat命令的功能是显示网络连接、路由表和网络接口的信息，可以让用户得知目前都有哪些网络连接正在运作。 下面是它的重要参数，以及详细的说明：

-A：显示任何关联的协议控制块的地址。主要用于调试。

-a：显示所有套接字的状态。在一般情况下不显示与服务器进程相关联的套接字。

-i：显示自动配置接口的状态。那些在系统初始引导后配置的接口状态不在输出之列。

-m：打印网络存储器的使用情况。

-n：打印实际地址，而不是对地址的解释或显示主机、网络名之类的符号。

-r：打印路由选择表。

-f address：family会对于给出名字的地址簇打印统计数字和控制块信息。到目前为止，它唯一支持的地址簇是inet。

-I interface：表示只打印给出名字的接口状态。

-p protocol-name：表示只打印给出名字的协议的统计数字和协议控制块信息。

-s：打印每个协议的统计数字。

-t：表示在输出显示中用时间信息代替队列长度信息。

我们用得最多的，也是最习惯的参数有两个，即netstat-an，如下所示：

netstat -an | grep –v unix

lsof(文件)

lsof(list open files)是一个列出当前系统打开文件的工具。在UNIX环境下，任何事物都是以文件的形式存在的，通过文件不仅仅可以访问常规数据，还可以访问网络连接和硬件。所以像传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)套接字等，系统在后台都为该应用程序分配了一个文件描述符，无论这个文件的本质如何，该文件描述符都会为应用程序与基础操作系统之间的交互提供通用接口。因为应用程序打开文件的描述符列表提供了大量关于这个应用程序的信息，因此通过lsof工具查看这个列表对系统监测，以及排错非常有帮助。顺便提一下，这工具首先出现在UNIX系统中，后才移植到Linux平台下。

工作中用得最多的是-i参数，可以用它来查看特定端口的情况，比如，我可以用lsof -i:22查看22端口是由哪些程序占用的。

fdisk -l(硬盘分区)

查看硬盘及分区信息，如下所示： fdisk –l 命令显示结果如下：

Disk /dev/sda: 160.0 GB, 160040803840 bytes 255 heads, 63 sectors/track, 19457 cylinders Units = cylinders of 16065 512 = 8225280 bytes 　 Device Boot　Start End　Blocks　 Id　System /dev/sda1　 　 1　13　104391　 83　Linux / /dev/sda2　14320025599577+　83　Linux /dev/sda332013582 3068415　 82　Linux swap / Solaris /dev/sda43583　 19457　 127515937+　 5　Extended /dev/sda53583　 19457　 127515906　 83　Linux

以上结果表明这是一块160GB的服务器硬盘。

df(硬盘空间)

检查文件系统的磁盘空间占用情况，命令如下所示：

df –h 命令显示结果如下：

FilesystemSize　Used Avail Use% Mounted on /dev/sda2　24G　5.9G　 17G　26% /

/dev/sda5 118G　8.8G　103G　 8% /data

/dev/sda1　99M　 20M　 75M　21% /boot

tmpfs 859M 0　859M　 0% /dev/shm

du(目录大小)

查看Linux系统中某目录的大小，这在工作中经常会遇到。可以使用如下命令查看：

du -sh 目录名

例如du -sh /data 命令显示结果如下所示： 8.6G　/data/ 检查是否有分区使用率(Use%)过高(比如超过90%)，如发现某个分区空间接近用完，可以进入该分区的挂载点，用以下命令找出占用空间最多的文件或目录，然后按照从大到小的顺序，正好可以找出系统中占用最多空间的前十个文件或目录：

du -sh * | sort -hr | head -n 10

doc

ps aux 和ps -aux和 ps -ef的选择