性能测试必备监控技能linux篇14

前言

如果性能测试的目标服务器是linux系统,在如何使用linux自带的命令来实现性能测试过程的监控分析呢?

对于日常性能测试来讲,在linux下或是类Unix系统,我们必须掌握以下常用的指标查看命令。

  • ps
  • pstree
  • top
  • free
  • vmstat
  • iostat
  • iotop
  • sar

当然还有其他命令,这里就上述笔者常用的命令推荐大家掌握。

ps

ps命令能给出当前系统中进程的快照。下面我们列举几个常用的选项,对于其他的请参考官方文档或是自行搜索相关文档。

  • 使用 -a 参数。-a 代表 all。同时加上x参数会显示没有控制终端的进程。
ps -ax
  • 通过我们会查找某类或包含某些指定关键字的进程,这是会使用管道结合grep命令来进一步过滤结果。
例如查找java相关的进程ps -ax | grep java
  • 有时我们则需要根据CPU和内存的使用情况来过滤排序筛选结果,这样便于快速找到哪个进程最耗CPU、内存
ps -aux
  • 根据CPU的使用升序排序
ps -aux --sort -pcpu
  • 根据内存使用升序排序
ps -aux --sort -pmem
  • 上述两个命令合并一起,如下:
ps -aux --sort -pcpu,+pmem
  • 只显示前几个进程,例如显示前十个,需要使用管道结合head命令。
ps -aux | head -n 10

还有很多用法,这里就不做过多的列举。

pstree

pstree命令以树状图显示进程间的关系。

下面我们看几个常用的示例。

  • 以树状图显示进程,只显示进程的名字,且相同进程合并显示。
pstree
  • 以树状图显示进程,还显示进程PID。
pstree -p
  • 以树状图显示进程PID为<pid>的进程以及子孙进程,如果有-p参数则同时显示每个进程的PID。
pstree <pid>或

pstree -p <pid>
  • 以树状图显示进程,相同名称的进程不合并显示,并且会显示命令行参数,如果有-p参数则同时显示每个进程的PID。
pstree -a

为什么要用pstree命令,通过该命令,能让你更清晰的了解你要监控的目标服务关联了哪些资源,能让你更加清楚其资源关联情况,增加在性能测试过程中分析的准确性。

不管是ps还是pstree命令,在性能测试过程中,最重要的一个应用技巧就是获取资源消耗最高的目标进程的线程id。例如:

ps -mp <pid> -o HTREAD 
或
ps -Lfp <pid><pid> 为目标进程id

在找到其线程id后就可以使用

printf "%x\n" 线程id

转换成十六进制数

然后结合jstack命令,获取其堆栈信息以供分析。

top

top命令是Linux下常用的性能分析工具,能够实时显示系统中各个进程的资源占用状况,类似于Windows的任务管理器。

与ps不同的是,top显示系统当前的进程和其他状况,是一个动态显示过程,即可以通过用户按键来不断刷新当前状态。

直接使用即可

top

常规情况下主要关注以下指标:

  • load average: 0.02, 0.10, 0.13 系统负载,即任务队列的平均长度。三个数值分别为 1分钟、5分钟、15分钟前到现在的平均值。
  • total 进程总数
  • running 正在运行的进程数
  • sleeping 睡眠的进程数
  • stopped 停止的进程数
  • zombie 僵尸进程数

Cpu(s):

  • us 用户空间占用CPU百分比
  • sy 内核空间占用CPU百分比
  • id 空闲CPU百分比

Mem:

  • total 物理内存总量
  • used 使用的物理内存总量
  • free 空闲内存总量
  • buffers 用作内核缓存的内存量

对于进程详细的表头重点关注: PID、USER、PR、NI、VIRT、RES、SHR、S、%CPU、%MEM、TIME+、COMMAND 列。

具体含义不做说明了。

另外常用的top命令选项如下: top 每隔5秒显式所有进程的资源占用情况 top -d 2 每隔2秒显式所有进程的资源占用情况 top -c 每隔5秒显式进程的资源占用情况,并显示进程的命令行参数(默认只有进程名) top -p <pid1> -p <pid2> 每隔5秒显示pid是pid1和pid是pid2的两个进程的资源占用情况 top -d 2 -c -p <pid> 每隔2秒显示pid是pid的进程的资源使用情况,并显式该进程启动的命令行参数

free

查看内存情况,将used的值减去buffer和cache的值就是你当前真实内存使用。

Mem:表示物理内存统计

  • total:表示物理内存总量(total = used + free)
  • used:表示总计分配给缓存(包含buffers 与cache )使用的数量,但其中可能部分缓存并未实际使用。
  • free:未被分配的内存。
  • shared:共享内存,一般系统不会用到。
  • buffers:系统分配但未被使用的buffers 数量。
  • cached:系统分配但未被使用的cache 数量。

-/+ buffers/cache:表示物理内存的缓存统计

  • used:也就是第一行中的used – buffers-cached 也是实际使用的内存总量。
  • Swap:表示硬盘上交换分区的使用情况,这里我们不做关注。

但对于应用程序来说,buffers/cached 是等于可用的,因为buffer/cached是为了提高文件读取的性能,当应用程序需在用到内存的时候,buffer/cached会很快地被回收。 所以从应用程序的角度来说 可用内存=系统free memory+buffers+cached.

buffers是指用来给块设备做的缓冲大小,只记录文件系统的metadata以及 tracking in-flight pages. cached是用来给文件做缓冲。

使用free命令,能让你清楚的了解当前系统内存消耗情况。

vmstat

vmstat命令是最常见的Linux/Unix监控工具,可以展现给定时间间隔的服务器的状态值,包括服务器的CPU使用率,内存使用,虚拟内存交换情况,IO读写情况。

相比于top、free等命令,vmstat可以看到整个机器的CPU,内存,IO的消耗情况。

一般情况下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,如下命令:

vmstat 2 1

2表示每个两秒采集一次服务器状态,1表示只采集一次。

这个命令是做性能测试进一步诊断分析必须掌握的的

下面我们对其进行更详细的说明:

procs

  • r列 显示运行和等待CPU时间片的进程数,若其值长时间大于系统CPU个数,就说明CPU资源可能不足,可以考虑增加CPU;
  • b列 显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。

memory

  • swpd列 显示切换到内存交换区的内存数量(以KB为单位)。若swpd的值不为0或者比较大,同时si、so的值长时间为0,那这种情况一般不用担心,不会影响系统性能
  • free列 显示当前空闲的物理内存数量(以KB为单位)
  • buff列 显示buffers cache的内存数量,一般对块设备的读写才需要缓冲
  • cache列 显示page cached的内存数量,一般作文件系统的cached,频繁访问的文件都会被cached。如果cached值较大,就说明cached文件数较多。如果此时IO中的bi比较小,就说明文件系统效率比较好

swap

  • si列 显示由磁盘调入内存,也就是内存进入内存交换区的数量
  • so列 显示由内存调入磁盘,也就是内存交换区进入内存的数量

一般情况下,si、so的值都为0,如果si、so的值长时间不为0,则表示系统内存不足,需要考虑是否增加系统内存。

IO

  • bi列 显示从块设备读入的数据总量(即读磁盘,单位KB/秒)
  • bo列 显示写入到块设备的数据总量(即写磁盘,单位KB/秒)

这里设置的bi+bo参考值为1000,如果超过1000,而且wa值比较大,则表示系统磁盘IO性能瓶颈。

system

  • in列表示在某一时间间隔中观察到的每秒设备中断数
  • cs列表示每秒产生的上下文切换次数

上面这两个值越大,会看到内核消耗的CPU时间就越多,这个时候可能要考虑下为何内核的消耗会这么大,有可能有瓶颈存在。

CPU

  • us列 显示了用户进程消耗CPU的时间百分比。us的值比较高时,说明用户进程消耗的CPU时间多,如果长期大于50%,需要考虑优化程序啥的。
  • sy列显示了内核进程消耗CPU的时间百分比。sy的值比较高时,就说明内核消耗的CPU时间多;如果us+sy超过80%,就说明CPU的资源存在不足。
  • id列 显示了CPU处在空闲状态的时间百分比
  • wa列 显示IO等待所占的CPU时间百分比。wa值越高,说明IO等待越严重。如果wa值超过20%,说明IO等待严重
  • st列 虚拟机占用的时间百分比。

sar

sar(System Activity Reporter系统活动情况报告)是目前 Linux 上最为全面的系统性能分析工具之一,可以从多方面对系统的活动进行报告,包括:文件的读写情况、系统调用的使用情况、磁盘I/O、CPU效率、内存使用状况、进程活动及IPC有关的活动等。

如果你的系统没安装该命令,请用以下方式进行安装

apt-get install sysstat
yum install sysstat

安装完成后在用以下命令启用:

vi /etc/default/sysstat

将ENABLED改为“true”

ENABLED="true"

重启下sar服务,开始采集相关数据

/etc/init.d/sysstat start
  • 命令常用格式

sar [options] [-A] [-o file] t [n]

其中:

t为采样间隔,n为采样次数,默认值是1;

-o file表示将命令结果以二进制格式存放在文件中,file 是文件名。

options 为命令行选项,sar命令常用选项如下:

  • sar参数说明
-A 查看汇总所有的报告-a 查看文件读写使用情况-B 查看附加的缓存的使用情况-b 查看缓存的使用情况-c 查看系统调用的使用情况-d 查看磁盘的使用情况-g 查看串口的使用情况-h 查看关于buffer使用的统计数据-m 查看IPC消息队列和信号量的使用情况-n 查看命名cache的使用情况-p 查看调页活动的使用情况-q 查看运行队列和交换队列的平均长度-R 查看进程的活动情况-r 查看没有使用的内存页面和硬盘块-u 查看CPU的利用率-v 查看进程、文件和锁表状态-w 查看系统交换活动状况-y 查看TTY设备活动状况
  • 查看CPU是否存在瓶颈:
sar -u sar -q
  • 查看内存是否存在瓶颈:
sar -Bsar -rsar -W
  • 查看IO是否存在瓶颈
sar -bsar -usar -d
  • 示例

例如,每10秒采样一次,连续采样3次,观察CPU 的使用情况,并将采样结果以二进制形式存入当前目录下的文件cpu_info中,需键入如下命令:

sar -u -o cpu_info 10 3

iostat

iostat主要用于监控系统设备的IO负载情况,iostat首次运行时显示自系统启动开始的各项统计信息,之后运行iostat将显示自上次运行该命令以后的统计信息。用户可以通过指定统计的次数和时间来获得所需的统计信息。

iotop

如果你想知道每个进程是如何使用IO的就比较麻烦。这个时候iotop可以上场了。

iotop 是一个用来监视磁盘 I/O 使用状况的 top 类工具。iotop 具有与 top 相似的 UI,其中包括 PID、用户、I/O、进程等相关信息。

其他命令

mpstat、netstat、pidstat也是常用的,大家看相关手册学习。这里不再进行说明

总结

linux的监控篇就分享这些,vmstat、sar必须掌握,至于top、free等简单命令,是基本的了,肯定是也要掌握的。不管怎么样,对于这些命令还是要多练习,多去把各个命令选项都用用,看看实际的输出,对分析下各个指标间的关系。

原文发布于微信公众号 - 开源优测(DeepTest)

原文发表时间:2017-05-04

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏开源优测

Linux下常用的监控工具和命令

如果性能测试的目标服务器是linux系统,在如何使用linux自带的命令来实现性能测试过程的监控分析呢?

1382
来自专栏Danny的专栏

探秘Oracle表空间、用户、表之间的关系

版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/huyuyang6688/article/...

892
来自专栏生信小驿站

R.python常见问题②(一些需要编译的包)

在R语言的广泛包中,大部分可以直接install.packages()直接命令安装,但是有些包安装过程比较复杂,例如'lightgbm,ggplot2所依赖的‘...

982
来自专栏玩转JavaEE

Redis集群搭建

1.所有的Redis节点彼此互联(PING-PONG机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽 2.节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效 ...

1970
来自专栏乐沙弥的世界

基于CentOS 7配置Nginx负载均衡

Nginx负载均衡是Nginx的核心功能之一,工作在第七层。它是除了lvs,haproxy之外市面上较为流行的一种负载均衡软件。可以将客户端请求分流到跨多个计算...

1063
来自专栏小程序之家

如何实现小程序登录鉴权

为了方便用户使用小程序时,使用微信账号授权快速登录软件,微信小程序提供了相关的授权接口。小程序可以通过微信官方提供的登录能力方便地获取微信提供的用户身份标识,快...

1.6K5
来自专栏王亚昌的专栏

UNIX编程艺术之“多道程序设计”

    多道程序设计的主旨是“只做一件事并且做好”,这个主旨自始至终贯穿本章,文中举了管道、more命令,来说明,unix命令功能的单一性以及进程间如何进行通信...

882
来自专栏会跳舞的机器人

Nginx+Tomcat实现负载均衡

在103和117上分别部署相同的Tomcat程序,修改index.jsp页面,把内容改为各自的IP地址。

1173
来自专栏蛋未明的专栏

网页实现批量数据导入功能

1942
来自专栏我的博客

SSO

1、什么是SSO(单点登录Single Sign On) SSO是一种统一认证和授权机制,指访问同一服务器不同应用中的受保护资源的同一用户,只需要登录一次,即...

3475

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券