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  • Unix环境性能测试指令详解

    2008-08-28 08:38:42

     

      用vmstat监视内存使用情况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、CPU活动进行监视。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。
     
      vmstat的语法如下:vmstat [-V] [-n] [delay [count]]其中,-V表示打印出版本信息;-n表示在周期性循环输出时,输出的头部信息仅显示一次;delay是两次输出之间的延迟时间;count是指按照这个时间间隔统计的次数。对于vmstat输出各字段的含义,可运行man vmstat查看。
     
      用iostat监视I/O子系统情况iostat是I/O statistics(输入/输出统计)的缩写,iostat工具将对系统的磁盘操作活动进行监视。它的特点是汇报磁盘活动统计情况,同时也会汇报出CPU使用情况。同vmstat一样,iostat也有一个弱点,就是它不能对某个进程进行深入分析,仅对系统的整体情况进行分析。
     
      iostat的语法如下:iostat [ -c | -d ] [ -k ] [ -t ] [ -V ] [ -x [ device ] ] [ interval [ count ] ]其中,-c为汇报CPU的使用情况;-d为汇报磁盘的使用情况;-k表示每秒按kilobytes字节显示数据;-t为打印汇报的时间;-v表示打印出版本信息和用法;-x device指定要统计的设备名称,默认为所有的设备;interval指每次统计间隔的时间;count指按照这个时间间隔统计的次数。
     
      iostat一般的输出格式如下:Linux 2.4.18-18smp (builder.linux.com) 2003年03月07日avg-cpu: %user %nice %sys %idle 4.81 0.01 1.03 94.15 Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn dev3-0 30.31 1117.68 846.52 16104536 12197374 dev3-1 7.06 229.61 40.40 3308486 582080对于输出中各字段的含义,iostat的帮助中有详细的说明。
     
      vmstat 命令报告虚拟内存统计信息和CPU负荷:页面调度,交换,任务交换,CPU利用率。命令的语法是:vmstat [-cisS] [d1 d2 d3 d4] [interval [count]]当不用选项时,vmstat显示一条曲线表示自从系统启动后活动的信息。如果指定interval(时间间隔),接下来的线是重复显示最后的interval期间活动的情况,直到用户中断命令执行。当同时提供计数器时,统计信息按时间计数来显示。
     
      如果指定了一个磁盘名(如d1,d2,等等。),这些磁盘得到优先显示。通常,系统上的前4个磁盘设备是显示的,因为只有四个设备能在一线条上显示,这个选项允许性能分析员修改缺省显示选项。(*磁盘名通常随id,sd,xd,或xy (取决于类型和I/0界面)加一个数字,如id0,sd2,xd1等等命名而定。),vmstat 命令显示若干字段信息:procs 报表下面三种状态的进程数:r——在运行队列中等候运行b——被资源阻塞(I/0,页面调度,等等。)
     
      w——可运行但是被换出的memory 报告虚拟内存和实存信息:swap——以千字节为单位的当前可用交换空间的数量free——以千字节为单位的页自由表大小page 报告每秒页面调度活动数量的信息:re-从自由表回收页mf——次要的错误;地址空间或硬件地址转换错误pi——页入的千字节数po -页出的千字节数fr- 释放的千字节数de——以千字节为单位的可接受的短期内存不足数sr——页由时钟算法扫描disk 可以为四个磁盘报告每秒磁盘I/O的数量faults 报告每秒系统软件中断和硬件中断的速率in-设备中断,不包括系统时钟中断sy-系统调用cs-CPU任务(上下文)交换cpu—— CPU故障时间的百分比,在多处理器系统上,这是全部处理器的平均值:us- 用户时间sy—— 系统时间id—— 闲置时间vmstat命令有四个可选标志可供使用。如果机器有虚拟地址缓存-c标志就改变输出报告缓存刷新统计数据。报告包括自从系统启动后每种缓存刷新全部总量。六个缓存类型是用户,上下文,区域,段,页,部分页。
     
      -i标志 使输出变为报告中断的数量。如果给出设备名,如d1,d2等,监控将在设备级*执行,(*注,参阅第十二章有关打开设备级监控的信息。)并报告每个给定设备的统计信息。
     
      修改"普通"报告来显示交换而非页面调度活动的信息。这选项改变显示的两个字段:si(换入)和so(换出)替代了re和mf字段。
     
      值得注意是,interval 和count选项对-i或-s选项是非法的。
     
      vmstat 参数详解procs:r——>在运行队列中等待的进程数b——>在等待io的进程数w——>可以进入运行队列但被替换的进程memoy swap——>现时可用的交换内存(k表示)
     
      free——>空闲的内存(k表示)
     
      pages re——》回收的页面mf——》非严重错误的页面pi——》进入页面数(k表示)
     
      po——》出页面数(k表示)
     
      fr——》空余的页面数(k表示)
     
      de——》提前读入的页面中的未命中数sr——》通过时钟算法扫描的页面disk 显示每秒的磁盘操作。 s表示scsi盘,0表示盘号fault 显示每秒的中断数in——》设备中断sy——》系统中断cy——》cpu交换cpu 表示cpu的使用状态cs——》用户进程使用的时间sy——》系统进程使用的时间id——》cpu空闲的时间FIELD DEscrīptIONS Procs r: The number of processes waiting for run time. b: The number of processes in uninterruptable sleep. w: The number of processes swapped out but otherwise runnable. Thisfield is calculated, but Linux never desperation swaps. Memory swpd: the amount of virtual memory used (kB)。
     free: the amount of idle memory (kB)。
     
      buff: the amount of memory used as buffers (kB)。
     
      Swap si: Amount of memory swapped in from disk (kB/s)。 虚拟内存的页导入(从SWAP DISK导入RAM)
     
      so: Amount of memory swapped to disk (kB/s)。 虚拟内存的页导出。
     
      (从RAM到SWAP DISK)
     
      IO bi: Blocks sent to a block device (blocks/s)。写入bo: Blocks received from a block device (blocks/s)。写出System in: The number of interrupts per second, including the clock. cs: The number of context switches per second.: CPU These are percentages of total CPU time. us: user time sy: system time id: idle time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。
     
      由vmstat看服务器说明:由于STATSPACK并不能获取全面分析性能问题所需要的所有信息,所以需要扩展其收集服务器的统计信息。
     
      VMSTAT介绍通过STATSPACK收集服务器信息,主要通过收集VMSTAT的信息来展现服务器状况。VMSTAT工具是最常见的UNIX监控工具,可以展现给定时间间隔的服务器的状态值。
     
      一般VMSTAT工具的使用是通过两个数字参数来完成的,第一个参数是采样的时间间隔数,单位是秒,第二个参数是采样的次数。如:[oracle@brucelau oracle]$ vmstat 1 2 procs memory swap io system  CPU r b w swpd free buff cache  si so bi bo in cs us sy id 1 0 0 0 271844 186052 255852 0 0 2 6 102 10 0 0 100 0 0 0 0 271844 186052 255852 0 0 0 0 104 11 0 0 100(注:目前系统几乎空闲,并且不同操作系统VMSTAT输出内容有所不同)
     
      目前说来,对于服务器监控有用处的度量主要有:r(运行队列)
     
      pi(页导入)
     
      us(用户CPU)
     
      sy(系统CPU)
     
      id(空闲)
     
      通过VMSTAT识别CPU瓶颈r(运行队列)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数目,就会出现CPU瓶颈了。
     
      获得CPU个数的命令(LINUX环境):cat /proc/cpuinfo|grep processor|wc –l当r值超过了CPU个数,就会出现CPU瓶颈,解决办法大体几种:1. 最简单的就是增加CPU个数2. 通过调整任务执行时间,如大任务放到系统不繁忙的情况下进行执行,进尔平衡系统任务3. 调整已有任务的优先级通过VMSTAT识别CPU满负荷首先需要声明一点的是,vmstat中CPU的度量是百分比的。当us+sy的值接近100的时候,表示CPU正在接近满负荷工作。但要注意的是,CPU满负荷工作并不能说明什么,UNIX总是试图要CPU尽可能的繁忙,使得任务的吞吐量最大化。唯一能够确定CPU瓶颈的还是r(运行队列)的值。
     
      通过VMSTAT识别RAM瓶颈数据库服务器都只有有限的RAM,出现内存争用现象是Oracle的常见问题。
     
      首先察看RAM的数量,命令如下(LINUX环境):[root@brucelau root]#free total used free shared buffers cached Mem: 1027348 873312 154036 185736 187496 293964 -/+ buffers/cache: 391852 635496 Swap: 2096440 0 2096440当然可以使用top等其他命令来显示RAM.当内存的需求大于RAM的数量,服务器启动了虚拟内存机制,通过虚拟内存,可以将RAM段移到SWAP DISK的特殊磁盘段上,这样会出现虚拟内存的页导出和页导入现象,页导出并不能说明RAM瓶颈,虚拟内存系统经常会对内存段进行页导出,但页导入操作就表明了服务器需要更多的内存了,页导入需要从SWAP DISK上将内存段复制回RAM,导致服务器速度变慢。
     
      解决的办法有几种:1. 最简单的,加大RAM 2. 改小SGA,使得对RAM需求减少3. 减少RAM的需求(如:减少PGA)
     
      我们基本的了解了VMSTAT工作,下面是STATSPACK通过vmstat统计收集服务器性能数据。
     
      STATSPACK通过vmstat收集服务器信息首先在perfstat用户下建一个存储服务器信息的表:如建表:create table stats$vmstat(start_date date, ——系统时间duration date, ——时间间隔server_name varchar2(20), ——服务器名称runque_waits number, ——运行队列数据page_in number, ——页导入数据page_out number, ——页导出数据user_cpu number, ——用户cpu数据system_cpu number, ——系统cpu数据idle_cpu number, ——空闲cpu数据wait_cpu number –等待cpu数据(只是aix存在))
     
      tablespace perfstat;然后,通过UNIX/LINUX的shell变成,利用vmstat的结果来获取相应的服务器信息,并且存放到表中。

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