Linux命令之虚拟内存统计vmstat

vmstat 报告虚拟内存的统计信息

用法：

vmstat [-a] [-n] [-S unit] [delay [ count]]

vmstat [-s] [-n] [-S unit]

vmstat [-m] [-n] [delay [ count]]

vmstat [-d] [-n] [delay [ count]]

vmstat [-p disk partition] [-n] [delay [ count]]

vmstat [-f]

vmstat [-V]

参数：

-a：显示活跃和非活跃内存

-f：显示从系统启动至今的fork数量 。引申閱讀： http://www.cnblogs.com/leoo2sk/archive/2009/12/11/talk-about-fork-in-linux.html

-m：显示slabinfo

-n：只在开始时显示一次各字段名称。

-s：显示内存相关统计信息及多种系统活动数量。

    delay：刷新时间间隔。如果不指定，只显示一条结果。

    count：刷新次数。如果不指定刷新次数，但指定了刷新时间间隔，这时刷新次数为无穷。

-d：显示磁盘相关统计信息。

-p：显示指定磁盘分区统计信息

-S：使用指定单位显示。参数有 k 、K 、m 、M ，分别代表1000、1024、1000000、1048576字节（byte）。默认单位为K（1024 bytes）

-V：显示vmstat版本信息。

vmstat是Virtual Meomory Statistics（虚拟内存统计）的缩写，可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU活动进行监控。他是对系统的整体情况进行统计，不足之处是无法对某个进程进行深入分析。通常使用vmstat 5 5（表示在5秒时间内进行5次采样）命令测试。将得到一个数据汇总他能够反映真正的系统情况。
＃vmstat 5 5
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- ----cpu----
r b   swpd   free   buff cache   si   so    bi    bo   in    cs us sy id wa
1 0 62792   3460   9116 88092    6   30   189    89 1061   569 17 28 54 2
0 0 62792   3400   9124 88092    0    00    14 884   434 4 14 81 0
0 0 62792   3400   9132 88092    0    00    14 877   424 4 15 81 0
1 0 62792   3400   9140 88092    0    00    14 868   418 6 20 74 0
1 0 62792   3400   9148 88092    0    00    15 847   400 9 25 67 0
Linux 内存监控vmstat命令输出分成六个部分：

(1)进程procs： 
r：在运行队列中等待执行的进程数 
b：在等待io的进程数 （处在非中断睡眠状态的进程数）
说明：展示了正在执行和等待CPU资源的进程任务个数。当这个值超过了CPU数目，就会出现CPU瓶颈了

(2)Linux 内存监控内存memoy： 
swpd：现时可用的交换内存（正在使用的swap大小）（单位KB）。 
free：空闲的内存空间（单位KB）。
buff: 缓冲去中的内存数（已使用的buff大小，对块设备的读写进行缓冲）（单位：KB）。
cache：被用来做为高速缓存的内存数（单位：KB）
inact    非活跃内存大小     
active   活跃的内存大小

(3) Linux 内存监控swap交换页面 
si: 从磁盘交换到内存的交换页数量（交换内存使用，由磁盘调入内存），单位：KB/秒。
so: 从内存交换到磁盘的交换页数量（交换内存使用，由内存调入磁盘），单位：KB/秒。

(4)Linux 内存监控 io块设备:
bi: 发送到块设备的块数（从块设备读入的数据总量(读磁盘)），单位：块/秒。
bo: 从块设备接收到的块数(写入到块设备的数据总理(写磁盘))，单位：块/秒。

(5)Linux 内存监控system系统： 
in: 每秒产生的中断数，包括时钟中断。
cs: 每秒产生的上下文切换次数。
说明：上面这2个值越大，会看到由内核消耗的CPU时间会越多

(6)Linux 内存监控cpu中央处理器：
us：用户进程消耗的CPU时间百分比；
us 的值比较高时，说明用户进程消耗的CPU时间多，但是如果长期超过50% 的使用，那么我们就该考虑优化程序算法或者进行加速了

sy：内核进程消耗的CPU时间百分比
sy 的值高时，说明系统内核消耗的CPU资源多，这并不是良性的表现，我们应该检查原因。

id：中央处理器的空闲时间 百分比

wa ：IO等待消耗的CPU时间百分比
wa 的值高时，说明IO等待比较严重，这可能是由于磁盘大量作随机访问造成，也有可能是磁盘的带宽出现瓶颈(块操作)

st：从虚拟机中窃取的时间

假如其中: 
如果 r经常大于 4 ，且id经常少于40，表示cpu的负荷很重。
如果bi，bo 长期不等于0，表示内存不足。 
如果disk 经常不等于0， 且在 b中的队列 大于3， 表示 io性能不好

CPU问题：

1.) 

如果在

processes

中运行的序列

(process r)

是连续的大于在系统中的

CPU

的个数表示系统现在运行比

1.) 

如果在

processes

中运行的序列

(process r)

是连续的大于在系统中的

CPU

的个数表示系统现在运行比

1.) 如果在processes中运行的序列(process r)是连续的大于在系统中的CPU的个数表示系统现在运行比较慢,有多数的进程等待CPU.
2.) 如果r的输出数大于系统中可用CPU个数的4倍的话,则系统面临着CPU短缺的问题,或者是CPU的速率过低,系统中有多数的进程在等待CPU,造成系统中进程运行过慢. 
3.) 如果空闲时间(cpu id)持续为0并且系统时间(cpu sy)是用户时间的两倍(cpu us) 系统则面临着CPU资源的短缺.
解决办法: 
当发生以上问题的时候请先调整应用程序对CPU的占用情况.使得应用程序能够更有效的使用CPU.同时可以考虑增加更多的CPU.   关于CPU的使用情况还可以结合mpstat,   ps aux top   prstat –a等等一些相应的命令来综合考虑关于具体的CPU的使用情况,和那些进程在占用大量的CPU时间.一般情况下，应用程序的问题会比较大一些.比如一些SQL语句不合理等等都会造成这样的现象

内存问题现象: 
内存的瓶颈是由scan rate (sr)来决定的.scan rate是通过每秒的始终算法来进行页扫描的.如果scan rate(sr)连续的大于每秒200页则表示可能存在内存缺陷.同样的如果page项中的pi和po这两栏表示每秒页面的调入的页数和每秒调出的页数.如果该值经常为非零值,也有可能存在内存的瓶颈,当然,如果个别的时候不为0的话,属于正常的页面调度这个是虚拟内存的主要原理.    
解决办法: 
1.调节applications & servers使得对内存和cache的使用更加有效.
2.增加系统的内存. 
3. Implement priority paging in s in pre solaris 8 versions by adding line "set priority paging=1" in  /etc/system. Remove this line if upgrading from Solaris 7 to 8 & retaining old /etc/system file. 
关于内存的使用情况还可以结ps aux top   prstat –a等等一些相应的命令来综合考虑关于具体的内存的使用情况,和那些进程在占用大量的内存.一般情况下，如果内存的占用率比较高,但是,CPU的占用很低的时候,可以考虑是有很多的应用程序占用了内存没有释放,但是,并没有占用CPU时间,可以考虑应用程序,对于未占用CPU时间和一些后台的程序,释放内存的占用；

vmstat例子

[root@localhost ~]# vmstat 2    #每二秒显示一次系统内存的统计信息
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa
 0  0      0 219908  62964 175548    0    0    47    12   12   17  0  1 99  0
 0  0      0 219900  62964 175548    0    0     0     0   11   12  0  0 100  0
 0  0      0 219900  62964 175548    0    0     0     0    9    9  0  0 100  0

[root@localhost ~]# vmstat 2 5   #每二秒显示一次系统内存的统计信息，总共5次
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa
 0  0      0 219908  62964 175548    0    0    46    12   12   17  0  1 99  0
 0  0      0 219900  62964 175548    0    0     0     0   12   14  0  0 100  0
 0  0      0 219900  62964 175548    0    0     0     0   11   11  0  1 100  0
 0  0      0 219900  62964 175548    0    0     0     0   10   11  0  0 100  0
 0  0      0 219900  62964 175548    0    0     0     0   10    9  0  0 100  0 
 
[root@localhost ~]# vmstat -d   #显示磁盘信息
disk- ------------reads------------ ------------writes----------- -----IO------
       total merged sectors      ms  total merged sectors      ms    cur    sec
ram0       0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
ram1       0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
ram2       0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
ram3       0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
ram4       0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
ram5       0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
ram6       0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
ram7       0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
ram8       0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
ram9       0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
ram10      0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
ram11      0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
ram12      0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
ram13      0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
ram14      0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
ram15      0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
loop0      0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
loop1      0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
loop2      0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
loop3      0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
loop4      0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
loop5      0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
loop6      0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
loop7      0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
sda    12341   5909  471542  465300   1325   2081  127088   32204      0     19
sr0        0      0       0       0      0      0       0       0      0      0