Linux性能测试工具

goawalk

2011-04-08

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system:

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Linux系统出现问题时，我们不仅需要查看系统日志信息，而且还要使用大量的性能监测工具来判断究竟是哪一部分（内存、CPU、硬盘……）出了问题。在Linux系统中，所有的运行参数保存在虚拟目录/proc中，换句话说，我们使用的性能监控工具取到的数据值实际上就是源自于这个目录，当涉及到系统高估时，我们就可以修改/proc目录中的相关参数了，当然有些是不能乱改的。下面就让我们了解一下这些常用的性能监控工具。

工具

1、uptime

uptime命令用于查看服务器运行了多长时间以及有多少个用户登录，快速获知服务器的负荷情况。

uptime的输出包含一项内容是loadaverage，显示了最近1，5，15分钟的负荷情况。它的值代表等待CPU处理的进程数，如果CPU没有时间处理这些进程，loadaverage值会升高；反之则会降低。

loadaverage的最佳值是1，说明每个进程都可以马上处理并且没有CPUcycles被丢失。对于单CPU的机器，1或者2是可以接受的值；对于多路CPU的机器，loadaverage值可能在8到10之间。

也可以使用uptime命令来判断网络性能。例如，某个网络应用性能很低，通过运行uptime查看服务器的负荷是否很高，如果不是，那么问题应该是网络方面造成的。

以下是uptime的运行实例：

9:24amup19:06,1user,loadaverage:0.00,0.00,0.00

也可以查看/proc/loadavg和/proc/uptime两个文件，注意不能编辑/proc中的文件，要用cat等命令来查看，如：

liyawei:~#cat/proc/loadavg

0.000.000.001/555505

2、dmesg

dmesg命令主要用来显示内核信息。使用dmesg可以有效诊断机器硬件故障或者添加硬件出现的问题。

另外，使用dmesg可以确定您的服务器安装了那些硬件。每次系统重启，系统都会检查所有硬件并将信息记录下来。执行/bin/dmesg命令可以查看该记录。

dmesg输入实例：

ReiserFS:hda6:checkingtransactionlog(hda6)

ReiserFS:hda6:Usingr5hashtosortnames

Adding1044184kswapon/dev/hda5.Priority:-1extents:1across:1044184k

parport_pc:VIA686A/8231detected

parport_pc:probingcurrentconfiguration

parport_pc:Currentparallelportbase:0x378

parport0:PC-styleat0x378(0x778),irq7,usingFIFO[PCSPP,TRISTATE,COMPAT,ECP]

parport_pc:VIAparallelport:io=0x378,irq=7

lp0:usingparport0(interrupt-driven).

e100:Intel(R)PRO/100NetworkDriver,3.5.10-k2-NAPI

ACPI:PCIInterrupt0000:00:0d.0[A]->GSI17(level,low)->IRQ169

e100:eth0:e100_probe:addr0xd8042000,irq169,MACaddr00:02:55:1E:35:91

usbcore:registerednewdriverusbfs

usbcore:registerednewdriverhub

hdc:ATAPI48XCD-ROMdrive,128kBCache,UDMA(33)

UniformCD-ROMdriverRevision:3.20

USBUniversalHostControllerInterfacedriverv2.3

3、top

top命令显示处理器的活动状况。缺省情况下，显示占用CPU最多的任务，并且每隔5秒钟做一次刷新。

Processpriority的数值决定了CPU处理进程的顺序。LIUNX内核会根据需要调整该数值的大小。nicevalue局限于priority。priority的值不能低于nicevalue（nicevalue值越低，优先级越高）。您不可以直接修改Processpriority的值，但是可以通过调整nicelevel值来间接地改变Processpriority值，然而这一方法并不是所有时候都可用。如果某个进程运行异常的慢，可以通过降低nicelevel为该进程分配更多的CPU。

Linux支持的nicelevels由19(优先级低)到-20(优先级高)，缺省值为0。

执行/bin/ps命令可以查看到当前进程的情况。

4、iostat

iostat由RedHatEnterpriseLinuxAS发布。同时iostat也是Sysstat的一部分，可以下载到，网址是http://perso.wanadoo.fr/sebastien.godard/

执行iostat命令可以从系统启动之后的CPU平均时间，类似于uptime。除此之外，iostat还对创建一个服务器磁盘子系统的活动报告。该报告包含两部分：CPU使用情况和磁盘使用情况。

iostat显示实例：

avg-cpu:%user%nice%system%iowait%steal%idle

0.160.010.030.100.0099.71

Device:tpsBlk_read/sBlk_wrtn/sBlk_readBlk_wrtn

hda0.314.654.12327796290832

avg-cpu:%user%nice%system%iowait%steal%idle

1.000.000.000.000.00100.00

Device:tpsBlk_read/sBlk_wrtn/sBlk_readBlk_wrtn

hda0.000.000.0000

avg-cpu:%user%nice%system%iowait%steal%idle

0.000.000.000.000.0099.01

Device:tpsBlk_read/sBlk_wrtn/sBlk_readBlk_wrtn

hda0.000.000.0000

CPU占用情况包括四块内容

%user：显示userlevel(applications)时，CPU的占用情况。

%nice：显示userlevel在nicepriority时，CPU的占用情况。

%sys:显示systemlevel(kernel)时，CPU的占用情况。

%idle:显示CPU空闲时间所占比例。

磁盘使用报告分成以下几个部分：

Device:块设备的名字

tps:该设备每秒I/O传输的次数。多个I/O请求可以组合为一个，每个I/O请求传输的字节数不同，因此可以将多个I/O请求合并为一个。

Blk_read/s,Blk_wrtn/s:表示从该设备每秒读写的数据块数量。块的大小可以不同，如1024,2048或4048字节，这取决于partition的大小。

例如，执行下列命令获得设备/dev/sda1的数据块大小：

dumpe2fs-h/dev/sda1|grep-F"Blocksize"

输出结果如下

dumpe2fs1.34(25-Jul-2003)

Blocksize:1024

Blk_read,Blk_wrtn:指示自从系统启动之后数据块读/写的合计数。

也可以查看这几个文件/proc/stat，/proc/partitions，/proc/diskstats的内容。

5、vmstat

vmstat提供了processes,memory,paging,blockI/O,traps和CPU的活动状况

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

rbswpdfreebuffcachesisobiboincsussyidwast

100513072523241624040022261320010000

000513072523241624040000271430010000

000513072523241624040000255270010000

000513072523241624040002827551009730

000513072523241624040000255210010000

各输出列的含义：

Process

–r:Thenumberofprocesseswaitingforruntime.

–b:Thenumberofprocessesinuninterruptablesleep.

Memory

–swpd:Theamountofvirtualmemoryused(KB).

–free:Theamountofidlememory(KB).

–buff:Theamountofmemoryusedasbuffers(KB).

Swap

–si:Amountofmemoryswappedfromthedisk(KBps).

–so:Amountofmemoryswappedtothedisk(KBps).

–bi:Blockssenttoablockdevice(blocks/s).

–bo:Blocksreceivedfromablockdevice(blocks/s).

System

–in:Thenumberofinterruptspersecond,includingtheclock.

–cs:Thenumberofcontextswitchespersecond.

CPU(thesearepercentagesoftotalCPUtime)

-us:Timespentrunningnon-kernelcode(usertime,includingnicetime).

–sy:Timespentrunningkernelcode(systemtime).

–id:Timespentidle.PriortoLinux2.5.41,thisincludedIO-waittime.

–wa:TimespentwaitingforIO.PriortoLinux2.5.41,thisappearedaszero.

6、sar

sar是RedHatEnterpriseLinuxAS发行的一个工具，同时也是Sysstat工具集的命令之一，可以从以下网址下载：http://perso.wanadoo.fr/sebastien.godard/

sar用于收集、报告或者保存系统活动信息。sar由三个应用组成：sar显示数据、sar1和sar2用于收集和保存数据。

使用sar1和sar2，系统能够配置成自动抓取信息和日志，以备分析使用。配置举例：在/etc/crontab中添加如下几行内容

同样的，你也可以在命令行方式下使用sar运行实时报告。如图所示：

从收集的信息中，可以得到详细的CPU使用情况(%user,%nice,%system,%idle)、内存页面调度、网络I/O、进程活动、块设备活动、以及interrupts/second

liyawei:~#sar-u310

Linux2.6.16.21-0.8-default(liyawei)05/31/07

10:17:16CPU%user%nice%system%iowait%idle

10:17:19all0.000.000.000.00100.00

10:17:22all0.000.000.000.3399.67

10:17:25all0.000.000.000.00100.00

10:17:28all0.000.000.000.00100.00

10:17:31all0.000.000.000.00100.00

10:17:34all0.000.000.000.00100.00

7、KDESystemGuard

KDESystemGuard(KSysguard)是KDE图形方式的任务管理和性能监视工具。监视本地及远程客户端/服务器架构体系的中的主机。

8、free

/bin/free命令显示所有空闲的和使用的内存数量，包括swap。同时也包含内核使用的缓存。

totalusedfreesharedbufferscached

Mem:776492263480513012052332162504

-/+buffers/cache:48644727848

Swap:104418401044184

9、Traffic-vis

Traffic-vis是一套测定哪些主机在IP网进行通信、通信的目标主机以及传输的数据量。并输出纯文本、HTML或者GIF格式的报告。

注：Traffic-vis仅仅适用于SUSELINUXENTERPRISESERVER。

如下命令用来收集网口eth0的信息：

traffic-collector-ieth0-s/root/output_traffic-collector

可以使用killall命令来控制该进程。如果要将报告写入磁盘，可使用如下命令：

killall-9traffic-collector

要停止对信息的收集，执行如下命令：killall-9traffic-collector

注意，不要忘记执行最后一条命令，否则会因为内存占用而影响性能。

可以根据packets,bytes,TCP连接数对输出进行排序，根据每项的总数或者收/发的数量进行。

例如根据主机上packets的收/发数量排序，执行命令：

traffic-sort-ioutput_traffic-collector-ooutput_traffic-sort-Hp

如要生成HTML格式的报告，显示传输的字节数，packets的记录、全部TCP连接请求和网络中每台服务器的信息，请运行命令：

traffic-tohtml-ioutput_traffic-sort-ooutput_traffic-tohtml.html

如要生成GIF格式（600X600）的报告，请运行命令：

traffic-togif-ioutput_traffic-sort-ooutput_traffic-togif.gif-x600-y600

GIF格式的报告可以方便地发现网络广播，查看哪台主机在TCP网络中使用IPX/SPX协议并隔离网络，需要记住的是，IPX是基于广播包的协议。如果我们需要查明例如网卡故障或重复IP的问题，需要使用特殊的工具。例如SUSELINUXEnterpriseServer自带的Ethereal。

技巧和提示：使用管道，可以只需执行一条命令来产生报告。如生成HTML的报告，执行命令：

catoutput_traffic-collector|traffic-sort-Hp|traffic-tohtml-ooutput_traffic-tohtml.html

如要生成GIF文件，执行命令：

catoutput_traffic-collector|traffic-sort-Hp|traffic-togif-ooutput_traffic-togif.gif-x600-y600

10、pmap

pmap可以报告某个或多个进程的内存使用情况。使用pmap判断主机中哪个进程因占用过多内存导致内存瓶颈。

pmap<pid>

liyawei:~#pmap1

1:init

STARTSIZERSSDIRTYPERMMAPPING

08048000484K244K0Kr-xp/sbin/init

080c10004K4K4Krw-p/sbin/init

080c2000144K24K24Krw-p[heap]

bfb5b00084K12K12Krw-p[stack]

ffffe0004K0K0K---p[vdso]

Total:720K284K40K

232Kwritable-private,488Kreadonly-private,and0Kshared

11、strace

strace截取和记录系统进程调用，以及进程收到的信号。是一个非常有效的检测、指导和调试工具。系统管理员可以通过该命令容易地解决程序问题。

使用该命令需要指明进程的ID(PID)，例如：

strace-p<pid>

#strace–p2582