系统调优--mpstat命令详解

一.mpstat

1.1mpstat概述

mpstat （multiprocessor state） 可以查看所有cpu的平均负载，也可以查看指定cpu的负载。所以mpstat其实就是主要查看CPU负载的一个工具。是一款常用的多核CPU性能分析工具，用来实时查询每个CPU的性能指标，以及所有CPU的平均指标。

1.2命令安装

它是Linux性能工具集sysstat中的一个工具，所以我们要装上sysstat，安装方法随不同的系统略有不同，sysstat是一个软件包，包含监测系统性能及效率的一组工具，这些工具对于我们收集系统性能数据，比如：CPU 使用率、硬盘和网络吞吐数据，这些数据的收集和分析，有利于我们判断系统是否正常运行

yum install -y sysstat       #安装mpstat命令软件

命令语法格式：

mpstat [-P {
    
    cpu|ALL}] [interval [count]]

参数介绍：

参数	描述
-P {cpu	ALL}
internval	相邻两次采样的间隔时间
count	采样的次数，count只能和internval一起使用

1.3mpstat参数介绍

显示参数	描述
CPU	显示的是某个CPU 还是全部CPU all=全部
%usr	表示用户所有使用的CPU百分比
%nice	表示使用 nice 值的 CPU 的百分比。
%sys	表示内核进程使用的 CPU 百分比。
%iowait	表示等待进行 I/O 所使用的 CPU 时间百分比。
%irq	表示用于处理系统中断的CPU百分比
%soft	表示用于软件中断的CPU百分比
%steal	虚拟机强制CPU等待的时间百分比
%guest	虚拟机占用CPU时间的百分比
%gnice	CPU运行niced guest虚拟机所花费的时间百分比
%idle	CPU的空闲时间的百分比
此处我们主要查看%idle值和%iowait，进行cpu负载时信息分析

1.4平均负载查看

使用uptime命令可以查看系统平均负载
当系统变慢，用top或uptime来了解系统的负载情况。
系统平均负载是指在特定时间间隔内运行队列中的平均进程数
如果单个CPU过去一分钟平均负载不大于3的话，那么系统的性能是良好的。2核是6依次类推

二.压力测试–stress

2.1stress

stress是Linux下的一个压力测试工具，可以对cpu、memory(内存)、IO以及磁盘进行压力测试,可以指定负载的cpu个数。

2.2命令包安装

yum install -y epel-release  #安装epel软件库
yum install -y stress        #安装软件包

什么是epel
EPEL (Extra Packages for Enterprise Linux)是一个开源的、免费的、基于社区的存储库项目，来自Fedora团队，它为Linux发行版提供了100%高质量的附加软件包，包括RHEL (Red Hat Enterprise Linux)、CentOS和Scientific Linux。 EPEL项目不是RHEL/CentOS的一部分，但它是为主要的Linux发行版设计的，提供了大量的开放源码包，如网络工具、系统管理员工具、编程、监控等。
为什么我们要使用epel提供了大量的开源包安装通过Yum和DNF。
Epel repo是100%开源和免费使用。
它不提供任何核心复制包，也没有兼容性问题。
所有EPEL包都由Fedora回购维护。

2.3stress参数

常用参数

-c  --cpu     产生n个进程，每个进程都反复不停的计算随机数的平方根 
-i  --io      产生n个进程，每个进程反复调用 将内存上的内容写到硬盘上
-m  --vm       产生n个进程，每个进程不断分配和释放内存
-t  --timout  在n秒后结束进程
-d  --hdd     产生n个不断执行 write 和unlink函数的进程（创建文件、写入内容、删除文件）

三.进程性能查看–pidstat

pidstat 是一个常用的进程性能分析工具，用来实时查看进程的 CPU、内存、I/O 以及上下文切换等性能指标。

3.1常用参数

选项	描述
-u	默认的参数，显示各个进程的CPU使用统计
-r	显示各个进程的内存使用统计
-d	显示各个进程的IO使用情况
-p	指定进程号
-w	显示每个进程的上下文切换情况
-t	显示选择任务的线程的统计信息外的额外信息
-V	版本号
-h	在一行上显示了所有活动，这样其他程序可以容易解析。
-I（大写）	在SMP环境，表示任务的CPU使用率/内核数量
-l	显示命令名和所有参数

四.压力测试

采用stress压力测试工具，模拟CPU 负载的情况，高IO的情况，使用uptime查看平均负载，使用mpstat和pidstat工具，找出负载高的根源。
查看无负载时CPU信息

4.1模拟CPU负载

stress -c 3 -t 600

单核CPU，平均1分钟负载值超过3，已经过载了
使用pidstat命令查看使用cpu占用率前5的进程，此时可以看到占用率最高的几个进程，我们可以针对性的进行kill杀死进程，进行释放CPU

4.2模拟I/O负载

此处使用了2个cpu

stress --io 10 --hdd 10--timeout 600
进行压力测试，产生10个进程，持续600秒
-i : --io  产生n个进程，每个进程反复调用 将内存上的内容写到硬盘上

Io 读写占用百分比过高

查看正在进行的进程pid号
找到异常原因
查看是哪个进程导致I/O读写过高

pidstat -d 1 3(-d参数查看各进程io情况）
Stress 占用进程导致io读写过高

找到相应进程，将问题进程杀死

总结：cpu使用率是单位时间内cpu繁忙情况的统计,跟系统平均负载不一定完全对应，系统中存在大量等待cpu调度的进程,会使load average平均负载和cpu使用率都升高，mpstat的全称为Multiprocessor Statistics，是一款常用的多核CPU性能分析工具，用来实时查询每个CPU的性能指标，以及所有CPU的平均指标。