《9个必须掌握的Linux性能调优命令和工具.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《9个必须掌握的Linux性能调优命令和工具.docx（13页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。
1、目录前言top命令htop命令PS命令free命令vmstat命令iosat命令netstat命令df命令du命令附LinUX性能工具全景图前言一般来说，LinUX性能调优涉及CPU、内存和10,包括进程、线程、程序堆栈、内存、Swap、CPU调度、内存调度、网络连接和IO读写等。本文介绍了LinUX查看资源使用情况和性能调优常用的命令，包括top、htop、ps、free、vmstatiostat、netstatdf和du命令。top命令top命令用来监控系统的资源使用情况，包括CPU、内存、Swap、进程和线程等。命令：#运行toptop#显示进程的完整命令topY推荐使用下面的htop命
2、令来代替top命令。htop命令htop命令用来监控系统的资源使用情况，包括CPU、内存、Swap、进程和线程等。相比top命令，htop命令更能更强大，显示也更加直观。命令：#运行htophtop概要信息说明：CPU使用率：数字1、2、.表示CPU有几个核，后面的进度条用不同颜色来表示不同维度的CPU使用率，最后是CPU使用率；内存使用率：Mem后面的进度条用不同颜色来表示不同维度的内存使用率（绿色：used,蓝色:buffers,橙色：cache）,最后是内存使用率（used/total）;Swap使用率：Swap后面的进度条显示已用的Swap,最后是Swap使用率（used/total）
3、,如果系统关闭了SWap,则进度条为空，SWaP使用率为0K/0K；进程和线程统计：Tasks：进程数，thr：线程数，running：正在运行的进程数；系统平均负载统计：LOadaVerage：前1分钟平均负载、前5分钟平均负载和前15分钟平均负载；负载越低说明CPU越空闲，负载越高说明CPU越忙：负载低于0.7*CPU核数：CPU使用率正常；（道路通畅）负载高于0.7*CPU核数：CPU使用率较高，需要关注；（道路堵车，需要交警到场疏导交通）负载高于I*CPU核数：CPU使用率过高，需要关注；（道路严重堵车，可能发生了交通事故，需要交警马上到现场处理）负载高于5*CPU核数：系统超负荷运转
4、，无法正常响应；（交通瘫痪，可能道路己经被水淹无法通行，需要投入抢险力量恢复交通）系统已连续运行时间：Uptime后面为系统从上次启动后，己连续运行时间，可以倒推系统上次启动时间；详细信息说明：P1D：进程ID；USER：进程所有者；PRh进程优先级；NLniCe值，负值表示高优先级，正值表示低优先级；VIRT：进程使用的虚拟内存(VirtUalmemory)；RES：进程使用的物理内存(PhySiCalmemory)；SHR：进程使用的共享内存(sharedmemory);S：进程状态，R(Running)正在运行的进程、S(SIeePing)休眠的进程、TS(TracedSK)PPed)已
5、停止或中止的进程或Z(Zommbie)僵尸进程；CPU%：进程使用的CPU时间百分比；MEM%：进程使用的内存百分比；TIME+：进程己连续运行时间；Command：进程的执行命令；常用快捷键：上下箭头：上下滚动查看进程；u：显示指定用户的进程；P：按照进程使用的CPU时间百分比排序；M：按照进程使用的内存百分比排序；T：按照进程已连续运行时间排序；参考：PS命令# 查看java进程# e(every)所有进程# f(fullformat)完整输出格式ps-efIgrepnginx# 不显示grep本身PS-efIgrepnginxgrep-vgrep# 获取指定进程的PIDPS-efIgre
6、pjavagrepjenkinsgrep-vgrepawk,print$2# 根据进程的PID中止进程PS-efIgrepjavagrepjenkinsgrep-vgrepawk,print$2)*xargskill-9# 查看进程堆栈# p(path)显示完整路径PmaP-p# 查看9091端口是哪个容器进程dockerPSgrep9091PS-ef格式：UID：进程的UlD(用户)PID：进程IDPPID：父进程IDC：CPU使用时间百分比STIMETTYTIMECMD：启动进程的命令free命令free命令用来查看内存和Swap的使用情况。命令：#以适合阅读的形式输出(h:human)f
7、ree-h#以MB格式输出(m:MB)free-m# 合计Mem和Swap(t:total)free-h-t# 统计3次，每秒1次(c:count)free-h-c3# 统计5次，每2秒统计1次(s:second)free-h-t-c5-s2说明：Total:TheamountofRAMinstalledinyoursystem.Used:EqualtoTotal-(Free+Buffers+Cache).Free:Theamountofmemorycompletelyunusedbyanything.Shared:Memorytakenbythetrnpfsfilesystems.Buffe
8、r:ThedatastructuresthataremaintainedtoprovideanindexforeverythingstoredinCache.Cache:Datareadfromtheharddrive,modifieddatawaitingtobewrittenbacktotheharddrive,andothercomputedvalues.Available:Whatsreallyfree.AnestimateofthememoryinFree,Buffer,andCachethatcouldbeusedtosatisfyamemoryrequest.简单来说，total
9、是系统总内存，USed就是系统已用内存，total-used就是系统可用内存。参考：vmstat命令VmStat命令用来统计进程、内存、Swap、IO和CPU等信息。命令：#运行VmStatVmstat# 每5秒统计1次vmstat5# 每5秒统计1次，共统计4次vmstat54# 以MB格式输出内存使用情况vmstat54-SM# 显示统计概要信息vmstat-s说明：Procr:Thenumberofrunnableprocesses.Theseareprocessesthathavebeenlaunchedandareeitherrunningorarewaitingfortheirne
10、xttime-slicedburstofCPUcycles.b:Thenumberofprocessesinuninterruptiblesleep.Theprocessisn,tsleeping,itisperformingablockingsystemcall,anditcannotbeinterrupteduntilithascompleteditscurrentaction.Typicallytheprocessisadevicedriverwaitingforsomeresourcetocomefree.Anyqueuedinterruptsforthatprocessarehand
11、ledwhentheprocessresumesitsusualactivity.Memoryswpd:theamountofvirtualmemoryused.Inotherwords,howmuchmemoryhasbeenswappedout.,free:theamountofidle(currentlyunused)memory.buff:theamountofmemoryusedasbuffers.cache:theamountofmemoryusedascache.Swapsi:Amountofvirtualmemoryswappedinfromswapspace.so:Amoun
12、tofvirtualmemoryswappedouttoswapspace.IObi:Blocksreceivedfromablockdevice.ThenumberofdatablocksusedtoswapvirtualmemorybackintoRAM.bo:Blockssenttoablockdevice.ThenumberofdatablocksusedtoswapvirtualmemoryoutofRAMandintoswapspace.Systemin:Thenumberofinterruptspersecond,includingtheclock.cs:Thenumberofc
13、ontextswitchespersecond.Acontextswitchiswhenthekernelswapsfromsystemmodeprocessingintousermodeprocessing.CPUThesevaluesareallpercentagesofthetotalCPUtime.us:Timespentrunningnon-kernelcode.Thatis,howmuchtimeisspentinusertimeprocessingandinnicetimeprocessing.sy:Timespentrunningkernelcode.id:Timespenti
14、dle.wa:Timespentwaitingforinputoroutput.st:Timestolenfromavirtualmachine.Thisisthetimeavirtualmachinehastowaitforthehypervisortofinishservicingothervirtualmachinesbeforeitcancomebackandattendtothisvirtualmachine.参考：iosat命令iostat命令用来统计磁盘IO和CPU等信息。命令：# isiostatiostat# 以MB格式输出iostat-m# 查看指定磁盘(分区)iostat
15、-m-pvda# 每2秒统计一次，共统计3次iostat-m23说明：CPU信息：user:ItshowsthepercentageofCPUbeingutilizationthatwhileexecutingattheuserlevel.nice:ItshowsthepercentageofCPUutilizationthatoccurredwhileexecutingattheuserlevelwithanicepriority.system:ItshowsthepercentageofCPUutilizationthatoccurredwhileexecutingatthesystem(
16、kernel)level.iowait:ItshowsthepercentageofthetimethattheCPUorCPUswereidleduringwhichthesystemhadanoutstandingdiskI/Orequest.steal:ItshowsthepercentageoftimebeingspentininvoluntarywaitbythevirtualCPUorCPUswhilethehypervisorwasservicingbyanothervirtualprocessor.idle:ItshowsthepercentageoftimethattheCP
17、UorCPUswereidleandthesystemdidnothaveanoutstandingdiskI/Orequest.磁盘信息：Device:Thedeviceartitionnameislistedindevdirectory.tps:Thenumberoftransferspersecondthatwereissuedtothedevice.Highertpsmeanstheprocessorisbusier.Blk_read/s:Itshowstheamountofdatareadfromthedeviceexpressedinanumberofblocks(kilobyte
18、s,megabytes)persecond.Blk_wrtn/s:Theamountofdatawrittentothedeviceexpressedinanumberofblocks(kilobytes,megabytes)persecond.Blk_read:Itshowsthetotalnumberofblocksread.Blk_wrtn:Itshowsthetotalnumberofblockswritten.参考：netstat命令netstat命令用来统计网络连接和端口等信息。命令：# 显示在侦听的TCP/UDP网络连接，包括程序和端口信息# U(UDP)# t(TCP)# n(
19、port)# 1(listen)# p(program)netstat-Utnlp# 只显示在侦听的TCP网络连接，包括程序和端口信息netstat-tnlp# 查看某个端口被哪个进程使用# a(all)netstat-anpgrep6379# 查看某个进程在哪个端口netstat-anpgrepredis# 查看docker启动的进程在哪个端口dockerPSgrepjenkinsdf命令df命令用来统计磁盘使用情况。命令：# 查看全部文件系统的磁盘使用情况df-h# 查看指定目录所在的文件系统的磁盘使用情况df-h-# 不显示docker文件系统df-hIgrep-vdockerdu命令d
20、u命令用来统计指定目录的大小。命令：# 统计某个目录大小du-sh# 统计目录下各个子目录和文件的大小du-h# 统计目录下各个子目录和文件的大小，并显示合计大小du-ch# 只统计下一级目录大小du-h-max-depth1# 只统计下一级目录大小，单位为MB,从大到小排序du-m-max-depth1sort-rn# 只统计下一级目录大小，单位为MB,从大到小排序，返回最大的10个文件（目录）du-m-max-depth1sort-rnhead-111.inUX系统性能调优涉及多个方面，包括内核参数调整、文件系统优化、网络设置等。1 .内核参数调整：通过调整内核参数来提高系统性能。例如，调
21、整进程调度策略、内存管理参数等。2 .文件系统优化：使用性能更好的文件系统，如ext4.XFS等。同时，进行文件系统缓存设置、磁盘读写速度调整等操作。3 .网络设置：优化网络参数，如缓冲区大小、接收发送速度等。使用更高效的传输协议，如TCP/IP。4 .进程优先级调整：为关键任务设置更高的进程优先级，提高系统响应速度。5 .内存管理：合理分配内存，避免内存资源竞争，提高系统吞吐量。6 .进程调度：通过调整进程调度策略，提高系统响应速度和并发能力。7 .软件卸载与安装：避免安装不必要的软件，卸载无用的系统组件，减轻系统负担。.定期清理系统日志和其他垃圾文件，释放系统资源。1.inux性能调优需要
22、综合考虑系统硬件配置、应用场景和用户需求等因素。以下是Linux性能调优常见工具和堆栈解析，供读者参考：1.inuxStorageStack图解TheLinuxStorageStackDiagram(LinuxKernel6.2)ThtUMIShWO0rm0ivmVwmas4tenncomWft*klieu._Sorpe.31K*_0grmDwqnWmnf.MQpod勃CtwtophHMgRichartMtggerMLftWCCY-SA)0ff199fwcemw31.inux文件系统堆栈性能调优图解NewtoolsdevelopedforthebookBPFPerformanceTools:L
23、inuxSystemandApplicationObservabilitybyBrendanGregg(AddisonWesley.2019),whichalsocoverspriorBPFtoolsfiletopopensnoopc*java*node*phpfilliffilslowrvfscontvfsstatpython*ruby*javatbreadsgethostlatencyeaklfsnoopRuntimesjnistackslsniffmyqld_q1owrdbstatdbslowerbashradlinnysqldclatbahfuncbashfnclatIoprofile
24、BCXM1ApplicationsSocketsTCP/UDPVolumeManageofdsnoopsockstatsofami：statsnoopsyncsnooplatncy!resultfiltyfsrwstatvfsizKMpfileeVritesynccchtatcchtopdcsttdcsnoopInountsnoopucallsuflowQobjnewustatUthreadsugcicttbufgrowreadaheadthradsnoopPadOCkPmheIdyscountkillsnoopshellsnoopsignalsnaptiMprmstuidnoopwritba
25、cktracargdistfunccountfunclowrfUnclatencytackcountprofilebtrfditbtrfsslowret4distxt4slowernfeelowerXfsslowersfsslowrovrlayfsMdflushbiotopbiosnoopbiolatencybitesize1.egend:priortoolnvtoolskisbiopttrnbiostacksbxorxIoschedblkthrotSystemLibrariesSystemCallInterfaceexcsnoopitnooppidpreccpudistcpuwalkrunq
26、latrvnqlnrunqslowerCpuunclaimeddeadlockFileSystemsBlockDevicesoconnctaocktioSoconnlatkbdropbpftrace/eBPF工具说明bpftrace/eBPFTools工802：USUannVMlatencySchedulerOffCPUtiMwakptinOffwaketiMsoftirqsOffcpuhistthreadedpidnssSftlockBheldSBpcallsworkq*.SlabratetopoomkillnemleakehasnoopdrsnoopknekpagesnummoveMBap
27、snoopbrkstackfaultsffaultfnapfaulthfaultsVMcMswapinIPNetDeviceDeviceDriversnttlatntsisx、pcnuprpingqdisc-fqtcptoptcpliftcptracrtcpconncttcpccpttcpconnlattcprtransYtcpubnttcpdropsoaccptaocksissolstbytskbliftCpstatootcpsynbltcpvintCpnagletcprtUdpconnectOther:SPAblQnhyprkVMxitshardirqaCriticalstatIttysn
28、oopIlotatICPUScpufreqopensnoopstatsnoopbashreadlinLinuxbcc/BPFTracingIdolsCiltopopnnoop c* jav* nod*fillif filslowr tatnoop php python* vfcount vfsstatcachtat cachtDevice DriversI/O Bridge /I/O ControllerNetwork ControllerHardwareApplicationssysbenchSockets perf bench hping3Iperf ttcp-UnixBench Ched
29、uIerXSystem LibrariesSystem Call InterfaceVarious:ptsMLPerfGPUs TPUsCPUsDRAMHBMI PortJ I Port POrt SMCFansLinux文件系统性能统计工具1.inuxStaticPerformancefoolsAppConfigOperatingSystemVarious:HardwareLinuxPerformanceObservabilityToolsopensnoopstraceOperatingSystemHardware!tracessnstatIsoffatracefilelifepcstatp
30、erfFtrace1.TTngBCCbpftraceext4dist/ext4slower(&forbtrfsnfs,fs,zfs)iostatbiosnoopbiolatencybiotopblktracetcpdump/perfmdflushtiptopI/OControllerI/OBridgeVarious:sar/procdmesgdstatgethostlatencympstatprofilerunqlentopatoppspidstatturbostatshowboostCPUStcplifetcpretransUdpconnectvmstatslabtopfreehardirqsCriticalstatNetworkControllerIDiSitIIDiSkIISiSkPo:PorttiptopperfDRAMnunastatnicstatnetstat
