Linux 系統管理命令 - vmstat - 虛擬內存統計

命令詳解

重要星級：

        ★★★★☆

功能說明：

         vmstat 是 Virtual Memory Statistics ( 虛擬內存統計 ) 的縮寫，利用 vmstat 命令能夠對操做系統的內存信息、進程狀態和 CPU 活動等進行監視。可是隻能對系統的總體狀況進行統計，沒法對某個進程進行深刻分析。

語法格式：

    vmstat [option] [delay [count]]
    vmstat [選項]    [時間間隔 [次數]]

        說明：

            1. 在 iftop 命令後面的每個選項裏，每一個元素之間都至少要有一個空格。
            2. delay 表示兩次輸出之間的間隔時間。
            3. count 表示按照 delay指定的時間間隔統計的次數。

選項說明：

-a ：顯示活躍和非活躍的內存

-f ：顯示從系統啓動至今的 fork 進程數量

-m ：顯示 slab 信息

-n ：只在開始時顯示一次各字段名稱

-s ：顯示內存相關統計信息及多種系統活動數量 ※ -d ：顯示磁盤相關統計信息

-p ：顯示指定磁盤分區統計信息

-S ：使用指定單位顯示。參數有 k、K、m、M，分別表明 1000、1024、1 000 000、1 048 576 字節( byte )。默認單位爲 K ( 1024 byte )

-t ：統計信息帶上時間戳

使用範例：

顯示虛擬內存的使用狀況 ( vmstat 5 6 )：

[root@localhost :~]# vmstat         # 若是省略 "時間間隔" 和 "次數" 的參數，則僅顯示一次報告後就退出
procs  -----------memory----------  ---swap--  -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so     bi   bo   in   cs us sy id wa st
 1  0      8  76980    164 766248    0    0     9    16   28   24  0  0 100  0  0

[root@localhost :~]# vmstat 5       # 表示每5秒鐘更新一次輸出信息，循環輸出，按 Ctrl+C 組合鍵中止輸出
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 1  0      8  71008    164 772624    0    0     8    15   28   24  0  0 100  0  0
 0  0      8  70984    164 772624    0    0     0     0   43   37  0  0 100  0  0
 0  0      8  70984    164 772624    0    0     0     0   49   41  0  0 100  0  0
 0  0      8  70984    164 772624    0    0     0     0   65   53  0  0 100  0  0
^C

[root@localhost :~]# vmstat 5 6     # 表示每5秒鐘更新一次輸出信息，統計6次後中止輸出
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id  wa st
 1  0    264  74236      0 767936    0    0     8    15   28   24  0  0 100  0  0
 0  0    264  71064      0 770868    0    0     0     0  442  250  0  3 97   0  0
 1  0    264  68244      0 773912    0    0     0     0  435  242  0  3 97   0  0
 0  0    264  65012      0 776968    0    0     0  3638  458  237  0  4 96   0  0
 0  0    264  63932      0 779476    0    0     0     6  362  208  0  3 97   0  0
 0  0    264  63932      0 779476    0    0     0     0   83   76  0  0 100  0  0
[root@localhost :~]#

         如下是命令結果的詳細說明：

第一列：procs：
    1. r 列：the number of processes waiting for run time.
        表示運行和等待 CPU 時間片的進程數。( 若是等待運行的進程數越多，意味着CPU很是繁忙。另外，若是該參數長期大於和等於邏輯cpu個數，則CPU資源可能存在較大的瓶頸。 )
    2. b 列：the number of processes in uninterruptible sleep. 
        表示處在非中斷睡眠狀態的進程數。( 意味着進程被阻塞。主要是指被資源阻塞的進程對列數（好比IO資源、頁面調度等），當這個值較大時，須要根據應用程序來進行分析，好比數據庫產品，中間件應用等。 )

第二列：memory：
    1. swpd 列：the amount of virtual memory used.
        表示使用虛擬內存的大小。若是虛擬內存使用較多，可能系統的物理內存比較吃緊，須要採起合適的方式來減小物理內存的使用。swapd 不爲0，並不意味物理內存吃緊，若是 swapd 沒變化，si、so 的值長期爲0,這也是沒有問題的
    2. free 列：the amount of idle memory.
        表示當前空閒的物理內存數量。
    3. buff 列：the amount of memory used as buffers.
        表示 buffers 的內存數量 ( 主要用於塊設備緩存，單位：KB )。
    4. cache 列：the amount of memory used as cache.
        表示 cache 的內存數量 ( 主要用於緩存文件，單位：KB )。
    5. inact 列：the amount of inactive memory. (-a option)
        表示非活躍的內存總量。
    6. active: the amount of active memory. (-a option)
        表示活躍的內存總量。

第三列：swap：
    1. si( swap in )列：Amount of memory swapped in from disk (/s).
        表示由磁盤交換到 swap 虛擬內存的交換頁數量，單位：KB/秒。也就是內存進入內存交換區的數量。若是這個值大於0，表示物理內存不夠用或者內存泄露了  
    2. so( swap out )列：Amount of memory swapped to disk (/s).
        表示由 swap 虛擬內存交換到磁盤的交換頁數量，單位：KB/秒，若是這個值大於0，表示物理內存不夠用或者內存泄露了

    3. 內存夠用的時候，這2個值都是0，若是這2個值長期大於0時，系統性能會受到影響，磁盤IO和CPU資源都會被消耗。
       當看到空閒內存（free）不多的或接近於0時，就認爲內存不夠用了，這個是不正確的。不能光看這一點，還要結合si和so，若是 free 不多，可是 si 和 so 也不多（大多時候是0），那麼不用擔憂，系統性能這時不會受到影響的。 
       當內存的需求大於RAM的數量，服務器啓動了虛擬內存機制，經過虛擬內存，能夠將 RAM 段移到 SWAP DISK 的特殊磁盤段上，
       這樣會出現虛擬內存的頁導出和頁導入現象，頁導出並不能說明RAM瓶頸，虛擬內存系統常常會對內存段進行頁導出，但頁導入操做就代表了服務器須要更多的內存了， 頁導入須要從SWAP DISK上將內存段複製回RAM，致使服務器速度變慢。

第四列：I/O項顯示磁盤讀寫情況：
    1. bi 列：Blocks received from a block device (blocks/s).
        表示從塊設備讀入的數據總量 ( 即讀磁盤，單位：塊/s )。
    2. bo 列：Blocks sent to a block device (blocks/s).
        表示寫入塊設備的數據總量 ( 即寫磁盤，單位：塊/s )。

第五列：system 顯示採集間隔內發生的中斷數：
    1. in 列：the number of interrupts per second, including the clock.
        表示在某一時間間隔中觀測到的每秒設備中斷數，包括時鐘中斷。
    2. cs 列：the number of context switches per second. 
        每秒產生的上下文 ( 環境 ) 切換次數。好比咱們調用系統函數，就要進行上下文切換，而過多的上下文切換會浪費較多的 CPU 資源，這個數值應該越小越好。

第六列：CPU 項顯示了 CPU 的使用狀態：
    1. us 列：time spent running non-kernel code. (user time, including nice time)
        表示用戶消耗的 CPU 時間 ( 非內核進程佔用時間 )(單位爲百分比)。us 的值比較高時，說明用戶進程消耗的 CPU 時間多
    2. sy 列：time spent running kernel code. (system time).
        表示系統( 內核 )使用的 CPU 時間 ( 單位爲百分比 )。sy 的值高時，說明系統內核消耗的 CPU 資源多，這並非良性表現，咱們應該檢查緣由。
    3. id 列：time spent idle. Prior to Linux 2.5.41, this includes IO-wait time.
        空閒的 CPU 的時間( 百分比 )，在 Linux 2.5.41 以前，這部分包含 IO 等待時間。
    4. wa 列：time spent waiting for IO. Prior to Linux 2.5.41, shown as zero.
        表示等待 IO 的 CPU 時間，在 Linux 2.5.41 以前，這個值爲0 .這個指標意味着 CPU 在等待硬盤讀寫操做的時間，用百分比表示。wait 越大則機器 IO 性能就越差。說明 IO 等待比較嚴重，這可能因爲磁盤大量做隨機訪問形成，也有可能磁盤出現瓶頸 ( 塊操做 )。
    5. st 列：time stolen from a virtual machine. Prior to Linux 2.6.11, unknown.
        表示虛擬機佔用的 CPU 時間的百分比。

查看內存使用的詳細信息 ( vmstat -s )：

[root@localhost :~]# vmstat -s
     997948 K total memory
     154556 K used memory
     410924 K active memory
     325044 K inactive memory
      82296 K free memory
          0 K buffer memory
     761096 K swap cache
    2097148 K total swap
        520 K used swap
    2096628 K free swap
         3732 non-nice user cpu ticks
           42 nice user cpu ticks
         7159 system cpu ticks
      4269971 idle cpu ticks
          401 IO-wait cpu ticks
            0 IRQ cpu ticks
          281 softirq cpu ticks
            0 stolen cpu ticks
       280652 pages paged in
       559486 pages paged out
            0 pages swapped in
           20 pages swapped out
      1200688 interrupts
      1037152 CPU context switches
   1545624768 boot time
         2803 forks

        說明：這些信息分別來自於 /proc/meminfo、/proc/stat 和 /proc/vmstat 文件中

 查看磁盤的讀/寫：

[root@localhost :~]# vmstat -d
disk- ------------reads------------ ------------writes----------- -----IO------
       total merged sectors      ms  total merged sectors      ms    cur    sec
sda     8291     47  561305   16707   4169    563 1118979   30026      0     12
sr0        0      0       0       0      0      0       0       0      0      0
dm-0    7114      0  540703   16390   4702      0 1114683   38429      0     11
dm-1      94      0    4456      29     20      0     160     201      0      0
[root@localhost :~]#

        說明：這些信息主要來自於 /proc/diskstats。其中的 merged 表示一次來自於合併的寫/讀請求，系統通常會把多個鏈接/臨近的讀/寫請求合併到一塊兒來操做。

 查看 /dev/sda1 磁盤的讀寫統計信息：

[root@localhost :~]# vmstat -p /dev/sda1 
sda1          reads   read sectors  writes    requested writes
                 966      11322         10       4136
[root@localhost :~]# 

        說明：這些信息主要來自於 /proc/diskstats。各列的說明具體以下：

1. reads ：來自於該分區的讀的次數。
2. read sectors ：來自於該分區的讀扇區的次數。

3. writes ：來自於該分區的寫的次數。
4. requested writes ：來自於該分區的寫請求次數