操做系統性能監控之CPU監控

操做系統性能監控

服務端程序除了應用自己性能外，依賴與服務器自己的性能，今天學習瞭如何監測服務器性能。包括：CPU、內存、網絡IO和磁盤使用率。

今天先看看如何監測CPU。

CPU監控

CPU使用率

vmstat命令

oot@SSP001:[/root]vmstat
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 0  0  79484 90085784 591052 79229448    0    0     0     6    0    0  1  1 97  0  0

其中CPU部分表明cpu的監測數據。
具體含義以下：

名稱	含義	英文
us	用戶態CPU時間（百分比）	user time
sy	系統態CPU時間(百分比)	system time
id	空閒CPU時間(百分比)	Time spent idle
wa	等待IO的CPU時間	Time spent waiting for IO
st	不知道什麼鬼，忽略	Time stolen from a virtual machine. Prior to Linux 2.6.11, unknown.

參數中須要注意的是若是wa很高，表明IO等待時間很高，有多是磁盤IO出現瓶頸。

mpstat

[root@Hwseeker-Adx02 ~]# mpstat  -P ALL 10 1
Linux 2.6.32-573.3.1.el6.x86_64 (Hwseeker-Adx02)    2018年01月23日     _x86_64_    (24 CPU)

16時45分03秒  CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest   %idle
16時45分13秒  all    1.96    0.00    0.68    0.00    0.00    0.15    0.00    0.00   97.21
16時45分13秒    0    8.32    0.00    1.83    0.00    0.00    0.20    0.00    0.00   89.64
16時45分13秒    1    2.21    0.00    0.60    0.00    0.00    0.20    0.00    0.00   96.98
16時45分13秒    2    2.23    0.00    0.61    0.00    0.00    0.30    0.00    0.00   96.86
16時45分13秒    3    3.25    0.00    1.32    0.00    0.00    0.61    0.00    0.00   94.82
16時45分13秒    4    0.20    0.00    0.20    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.60
16時45分13秒    5    6.38    0.00    2.13    0.00    0.00    1.01    0.00    0.00   90.49
16時45分13秒    6    1.20    0.00    0.40    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   98.40
16時45分13秒    7    0.60    0.00    0.60    0.00    0.00    0.10    0.00    0.00   98.69
16時45分13秒    8    0.60    0.00    0.40    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   98.99
16時45分13秒    9    0.20    0.00    0.10    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.70
16時45分13秒   10    1.10    0.00    0.20    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   98.70
16時45分13秒   11    0.50    0.00    0.40    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.10
16時45分13秒   12    2.92    0.00    0.70    0.00    0.00    0.10    0.00    0.00   96.27
16時45分13秒   13    0.50    0.00    0.50    0.00    0.00    0.10    0.00    0.00   98.90
16時45分13秒   14    6.90    0.00    1.93    0.00    0.00    0.61    0.00    0.00   90.57
16時45分13秒   15    5.99    0.00    1.42    0.00    0.00    0.61    0.00    0.00   91.98
16時45分13秒   16    0.10    0.00    0.10    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.80
16時45分13秒   17    0.71    0.00    0.81    0.00    0.00    0.10    0.00    0.00   98.38
16時45分13秒   18    0.40    0.00    0.30    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.30
16時45分13秒   19    0.60    0.00    0.50    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   98.89
16時45分13秒   20    0.30    0.00    0.40    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.30
16時45分13秒   21    0.20    0.00    0.30    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.50
16時45分13秒   22    0.30    0.00    0.30    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.40
16時45分13秒   23    1.31    0.00    0.40    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   98.29

mpstat能夠查看每一個cpu的狀態，能夠發現應用中一些線程比其餘線程消耗了更多CPU週期，仍是全部線程基本平分CPU週期。若是是全部線程平分CPU週期，表明應用擴展性很好。
mpstat命令具體使用方法能夠自行百度。這裏咱們須要關注的仍是%usr/%sys/%iowait這幾個字段。

top命令

[root@Hwseeker-Adx02 ~]# top
top - 16:51:46 up 762 days, 16:33,  1 user,  load average: 0.65, 0.40, 0.29
Tasks: 598 total,   1 running, 596 sleeping,   0 stopped,   1 zombie
Cpu(s):  1.6%us,  0.7%sy,  0.0%ni, 97.5%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.1%si,  0.0%st
Mem:  132119192k total, 130669000k used,  1450192k free,  1157188k buffers
Swap: 131071996k total,  4017704k used, 127054292k free, 88117860k cached

  PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND
36660 root      20   0 24.3g 4.7g  13m S 16.8  3.7   4401:08 java
36888 root      20   0 24.4g 4.7g  13m S 14.8  3.8   4332:33 java
52318 root      20   0 2353m 1.0g  39m S  5.9  0.8  67399:27 firefox
 5631 root      20   0 1252m  29m 1924 S  2.0  0.0  22434:02 main
21114 root      20   0  150m  13m 1364 S  2.0  0.0 664:08.76 redis-server

top命令不只能監控用戶態CPU、系統態cpu、空閒率，並且還會按照cpu使用率把進程列出來，使用起來很方便。

CPU程序調度隊列

運行隊列中是哪些正在等待可用CPU的輕量級進程。對於判斷CPU是否滿負荷運轉頗有幫助。

對於調度隊列長度，該如何處理呢?

1. 在很長一段時間裏，運行隊列的長度一直都超過cpu的核數的一倍，就須要關注，但不須要當即採起行動。
2. 若是長時間是cpu核數的3~4倍或更高，就須要當即採起行動。
   解決方法：
   1.增長cpu
   2.分析運行中的應用，改進使用率。如減小垃圾收集的頻度。

   vmstat

   oot@SSP001:[/root]vmstat
   procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu-----
   r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
   0  0  79484 90085784 591052 79229448    0    0     0     6    0    0  1  1 97  0  0

   其中r列就是隊列長度。

本博文內容爲《Java性能優化權威指南》的讀書筆記整理而來