一、vmstat介绍
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、IO读写、CPU活动等进行监视。它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。
二、命令格式
vmstat [刷新延时 刷新次数]三、命令参数
-a 开启显示active/inactive memory。
-f 显示此系统启动以来的forks的总数，包括fork、vfork和clone system calls
-m 显示slabinfo信息
-n 只显示头信息，不周期性显示.也就是说开启这个参数，只显示头部信息一次。
-s 显示各种事件计数器表和内存统计信息，这显示不重复。
-d 显示磁盘统计数据（内核要求2.5.70 或以上）
-w 可以扩大字段长度，当内存较大时，默认长度不够完全展示内存。
-p 显示磁盘分区数据（disk partition statistics ）
-S 参数S控制输出性能指标的单位，k(1000) K(1024) 或 M(1048576) 默认单位为K（1024 bytes）
-V 查看vmstat命令的版本四、基本用法演示：
1、使用vmstat检测系统资源
每1秒刷新一次，共刷新3次
[root@localhost ~]# vmstat 1 3
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st
2 0 464 268540 4172 529028 0 0 21 85 69 62 0 0 99 0 0
0 0 464 268524 4172 529028 0 0 0 0 59 51 0 0 100 0 0
0 0 464 268524 4172 529028 0 0 0 0 60 45 0 1 99 0 0
实际上，在应用过程中，我们会在一段时间内一直监控，不想监控直接结束vmstat就行了。
每2秒刷新一次，直到手动停止：
[root@localhost ~]# vmstat 2
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st
2 0 464 268732 4172 529028 0 0 20 80 68 61 0 0 99 0 0
0 0 464 268716 4172 529028 0 0 0 0 49 41 1 0 100 0 0
0 0 464 268716 4172 529028 0 0 0 0 51 41 0 0 100 0 0
0 0 464 268716 4172 529028 0 0 0 0 49 43 0 1 100 0 0
0 0 464 268716 4172 529028 0 0 0 0 49 39 0 0 100 0 0
0 0 464 268716 4172 529028 0 0 0 0 48 41 0 0 100 0 0
0 0 464 268716 4172 529028 0 0 0 0 53 46 0 0 100 0 0
0 0 464 268716 4172 529028 0 0 0 0 45 38 0 0 100 0 0
0 0 464 268716 4172 529028 0 0 0 0 48 42 0 1 100 0 0
0 0 464 268716 4172 529028 0 0 0 0 43 35 0 0 100 0 0
0 0 464 268716 4172 529028 0 0 0 0 47 38 0 0 100 0 0
0 0 464 268716 4172 529028 0 0 0 0 42 33 0 0 100 0 0
0 0 464 268716 4172 529028 0 0 0 0 49 41 0 0 100 0 0
0 0 464 268716 4172 529028 0 0 0 0 47 40 0 1 100 0 0
0 0 464 268716 4172 529028 0 0 0 0 48 41 0 0 100 0 0
0 0 464 268716 4172 529028 0 0 0 0 46 37 0 0 100 0 0
0 0 464 268716 4172 529028 0 0 0 0 53 47 0 0 100 0 0
0 0 464 268716 4172 529028 0 0 0 0 47 41 0 0 100 0 0
0 0 464 268716 4172 529028 0 0 0 0 51 44 0 0 100 0 0
^C
[root@localhost ~]#
2、字段含义
| 类别 |
项目 |
含义 |
说明 |
| Procs（进程） |
r |
等待执行的任务数 |
展示了正在执行和等待cpu资源的任务个数。当这个值超过了cpu个数，就会出现cpu瓶颈。 |
| B |
等待IO的进程数量 |
||
| Memory(内存) |
swpd |
正在使用虚拟的内存大小，单位k |
|
| free |
空闲内存大小 |
||
| buff |
已用的buff大小，对块设备的读写进行缓冲 |
||
| cache |
已用的cache大小，文件系统的cache |
||
| inact |
非活跃内存大小，即被标明可回收的内存，区别于free和active |
具体含义见：概念补充（当使用-a选项时显示） |
|
| active |
活跃的内存大小 |
具体含义见：概念补充（当使用-a选项时显示） |
|
| Swap |
si |
每秒从交换区写入内存的大小（单位：kb/s） |
|
| so |
每秒从内存写到交换区的大小 |
||
| IO |
bi |
每秒读取的块数（读磁盘） |
现在的Linux版本块的大小为1024bytes |
| bo |
每秒写入的块数（写磁盘） |
||
| system |
in |
每秒中断数，包括时钟中断 |
这两个值越大，会看到由内核消耗的cpu时间会越多 |
| cs |
每秒上下文切换数 |
||
| CPU（以百分比表示） |
Us |
用户进程执行消耗cpu时间(user time) |
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其他措施了 |
| Sy |
系统进程消耗cpu时间(system time) |
sys的值过高时，说明系统内核消耗的cpu资源多，这个不是良性的表现，我们应该检查原因。 |
|
| Id |
空闲时间(包括IO等待时间) |
||
| wa |
等待IO时间 |
Wa过高时，说明io等待比较严重，这可能是由于磁盘大量随机访问造成的，也有可能是磁盘的带宽出现瓶颈。 |
五、根据得到的数据，判断服务器状态。
- r 表示运行队列(就是说多少个进程真的分配到CPU)，我测试的服务器目前CPU比较空闲，没什么程序在跑，当这个值超过了CPU数目，就会出现CPU瓶颈了。这个也和top的负载有关系，一般负载超过了3就比较高，超过了5就高，超过了10就不正常了，服务器的状态很危险。top的负载类似每秒的运行队列。如果运行队列过大，表示你的CPU很繁忙，一般会造成CPU使用率很高。
- b 列表示在等待资源的进程数，比如正在等待I/O、或者内存交换等。
- swpd 虚拟内存已使用的大小，如果大于0，表示你的机器物理内存不足了，如果不是程序内存泄露的原因，那么你该升级内存了或者把耗内存的任务迁移到其他机器。
- free 空闲的物理内存的大小。
- buff Linux/Unix系统是用来存储，目录里面有什么内容，权限等的缓存，我本机大概占用300多M
- cache 直接用来记忆我们打开的文件,给文件做缓冲，我本机大概占用300多M(这里是Linux/Unix的聪明之处，把空闲的物理内存的一部分拿来做文件和目录的缓存，是为了提高 程序执行的性能，当程序使用内存时，buffer/cached会很快地被使用。)
- si 每秒从磁盘读入虚拟内存的大小，如果这个值大于0，表示物理内存不够用或者内存泄露了，要查找耗内存进程解决掉。我的机器内存充裕，一切正常。
- so 每秒虚拟内存写入磁盘的大小，如果这个值大于0，同上。
- bi 块设备每秒接收的块数量，这里的块设备是指系统上所有的磁盘和其他块设备，默认块大小是1024byte，我本机上没什么IO操作，所以一直是0，但是我曾在处理拷贝大量数据(2-3T)的机器上看过可以达到140000/s，磁盘写入速度差不多140M每秒
- bo 块设备每秒发送的块数量，例如我们读取文件，bo就要大于0。bi和bo一般都要接近0，不然就是IO过于频繁，需要调整。
- in 每秒CPU的中断次数，包括时间中断
- cs 每秒上下文切换次数，例如我们调用系统函数，就要进行上下文切换，线程的切换，也要进程上下文切换，这个值要越小越好，太大了，要考虑调低线程或者进程的数目,例如在apache和nginx这种web服务器中，我们一般做性能测试时会进行几千并发甚至几万并发的测试，选择web服务器的进程可以由进程或者线程的峰值一直下调，压测，直到cs到一个比较小的值，这个进程和线程数就是比较合适的值了。系统调用也是，每次调用系统函数，我们的代码就会进入内核空间，导致上下文切换，这个是很耗资源，也要尽量避免频繁调用系统函数。上下文切换次数过多表示你的CPU大部分浪费在上下文切换，导致CPU干正经事的时间少了，CPU没有充分利用，是不可取的。
- us 用户CPU时间，我曾经在一个做加密解密很频繁的服务器上，可以看到us接近100,r运行队列达到80(机器在做压力测试，性能表现不佳)。
- sy 系统CPU时间，如果太高，表示系统调用时间长，例如是IO操作频繁。
- id 空闲CPU时间，一般来说，id + us + sy = 100,一般我认为id是空闲CPU使用率，us是用户CPU使用率，sy是系统CPU使用率。
- wt 等待IO CPU时间。
六、常见问题处理
1、综合状况
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pi，po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。
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。
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。
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.
2、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:
- 调节applications & servers使得对内存和cache的使用更加有效.
- 增加系统的内存.
- 在solaris 8之前的版本中，通过在/etc/system中添加行“set priority paging=1”，在s中实现优先级分页。
如果从Solaris 7升级到8并保留旧的/etc/system文件，请删除此行。
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
