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  • vmstat命令

    vmstat命令是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活动进行监控统计等;

    虚拟内存和物理内存和虚拟内存区别:

      1.物理内存:

          直接从物理内存读写数据要比从硬盘读写数据要快的多,因此所有数据的读取和写入都在内存完成,而内存是有限的,这样就引出了物理内存与虚拟内存的概念;

          

    物理内存就是系统硬件提供的内存大小,是真正的内存,相对于物理内存,在linux下还有一个虚拟内存的概念,虚拟内存就是为了满足物理内存的不足而提出的策略,它是利用磁盘空间虚拟出的一块逻辑内存,用作虚拟内存的磁盘空间被称为交换空间(Swap Space)。

    作为物理内存的扩展,linux会在物理内存不足时,使用交换分区的虚拟内存,更详细的说,就是内核会将暂时不用的内存块信息写到交换空间,这样以来,物理内存得到了释放,这块内存就可以用于其它目的,当需要用到原始的内容时,这些信息会被重新从交换空间读入物理内存。

      

        首先,Linux系统会不时的进行页面交换操作,以保持尽可能多的空闲物理内存,即使并没有什么事情需要内存,Linux也会交换出暂时不用的内存页面。这可以避免等待交换所需的时间。

    其次,linux进行页面交换是有条件的,不是所有页面在不用时都交换到虚拟内存,linux内核根据”最近最经常使用“算法,仅仅将一些不经常使用的页面文件交换到虚拟内存,有时我们会看到这么一个现象:linux物理内存还有很多,但是交换空间也使用了很多。其实,这并不奇怪,例如,一个占用很大内存的进程运行时,需要耗费很多内存资源,此时就会有一些不常用页面文件被交换到虚拟内存中,但后来这个占用很多内存资源的进程结束并释放了很多内存时,刚才被交换出去的页面文件并不会自动的交换进物理内存,除非有这个必要,那么此刻系统物理内存就会空闲很多,同时交换空间也在被使用,就出现了刚才所说的现象了。关于这点,不用担心什么,只要知道是怎么一回事就可以了。

    最后,交换空间的页面在使用时会首先被交换到物理内存,如果此时没有足够的物理内存来容纳这些页面,它们又会被马上交换出去,如此以来,虚拟内存中可能没有足够空间来存储这些交换页面,最终会导致linux出现假死机、服务异常等问题,linux虽然可以在一段时间内自行恢复,但是恢复后的系统已经基本不可用了。

    因此,合理规划和设计linux内存的使用,是非常重要的

      2.虚拟内存:

            在系统中运行的每个进程都需要使用到内存,但不是每个进程都需要每时每刻使用系统分配的内存空间。当系统运行所需内存超过实际的物理内存,内核会释放某些进程所占用但未使用的部分或所有物理内存,将这部分资料存储在磁盘上直到进程下一次调用,并将释放出的内存提供给有需要的进程使用。

    在Linux内存管理中,主要是通过“调页Paging”和“交换Swapping”来完成上述的内存调度。调页算法是将内存中最近不常使用的页面换到磁盘上,把活动页面保留在内存中供进程使用。交换技术是将整个进程,而不是部分页面,全部交换到磁盘上。

    分页(Page)写入磁盘的过程被称作Page-Out,分页(Page)从磁盘重新回到内存的过程被称作Page-In。当内核需要一个分页时,但发现此分页不在物理内存中(因为已经被Page-Out了),此时就发生了分页错误(Page Fault)。

    当系统内核发现可运行内存变少时,就会通过Page-Out来释放一部分物理内存。经管Page-Out不是经常发生,但是如果Page-out频繁不断的发生,直到当内核管理分页的时间超过运行程式的时间时,系统效能会急剧下降。这时的系统已经运行非常慢或进入暂停状态,这种状态亦被称作thrashing(颠簸)

    以上理论摘自:https://www.jb51.net/LINUXjishu/152024.html

    vmstat命令使用语法,格式:vmstat  [选项]  [参数]

    选项:
    -a:显示活跃和非活跃内存;
    -f:显示启动后创建的进程总数;
    -m:显示slab信息;
    -n:只在开始时显示一次各字段名称;
    -s:显示内存相关统计信息及多种系统活动数量;
    -d:显示各个磁盘相关统计信息;
    -D:显示磁盘总体信息
    -p:显示指定磁盘分区统计信息;
    -V:显示vmstat版本信息。
    -S:使用指定单位显示。参数有 k 、K 、m 、M ,分别代表1000、
    1024、1000000、1048576字节(byte)。默认单位为K(1024 bytes)
    delay:刷新时间间隔。如果不指定,只显示一条结果。
    count:刷新次数。如果不指定刷新次数,但指定了刷新时间间隔,这
    时刷新次数为无穷。
    
    参数:
    事件间隔:状态信息刷新的时间间隔;
    次数:显示报告的次数。
    

      

    例如:

    [root@localdomain ~]# vmstat -t -a 1
    procs -----------memory----------------- ---swap-- -----io------system-- -----cpu------ ---timestamp---
     r   b   swpd    free    inact    active        si   so    bi    bo   in   cs  us  sy  id  wa  st
     0  0      0   1673368 126680 188132    0    0     1     1    41  119  0   0  100  0  0    2018-07-19 19:53:29 CST
     0  0      0   1673352 126680 188152    0    0     0     0    66  144  0   1  99    0  0    2018-07-19 19:53:30 CST
     0  0      0   1673352 126680 188152    0    0     0     0    59  143  0   0  100  0  0    2018-07-19 19:53:31 CST

    Procs(进程):
     r:r列表示运行和等待CPU时间片的进程数,这个值如果长期大于系统cpu个数,
    说明CPU不足,需要增加CPU;
     b: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;
    memory(内存):
     swpd: swpd列表示切换到内存交换区的内存大小(单位KB),通俗讲就是虚拟内存的
    大小。如果swap值不为0或者比较大,只要si、so的值长期为0.这种情况一般属
    于正常情况
     free: free列表示当前空闲的物理内存(单位KB)
     buff: Buff列表示baffers cached内存大小,也就是缓冲大小,一般对块设备的读写
    才需要缓冲
     cache: Cache列表示page cached的内存大小,也就是缓存大小,一般作为文件系统进
    行缓冲,频繁访问的文件都会被缓存,如果cache值非常大说明缓存文件比较多,
    如果此时io中的bi比较小,说明文件系统效率比较好。
    Swap:
     si: Si列表示由磁盘调入内存,也就是内存进入内存交换区的内存大小;
     so: so列表示由内存进入磁盘,也就是有内存交换区进入内存的内存大小。
    一般情况下,si、so的值都为0,如果si、so的值长期不为0,则说明系统内存不
    足,需要增加系统内存;
    IO:
     bi: bi列表示由块设备读入数据的总量,即读磁盘,单位kb/s;
     bo: bo列表示写到块设备数据的总量,即写磁盘,单位kb/s;
    如果bi+bo值过大,且wa值较大,则表示系统磁盘IO瓶颈;
    system:
     in: in列表示某一时间间隔内观测到的每秒设备中断数;
     cs: cs列表示每秒产生的上下文切换次数;
    这2个值越大,则由内核消耗的cpu就越多;
    cpu(以百分比表示)
     us:us列表示用户进程消耗的CPU时间百分比,us值越高,说明用户进程消耗cpu时
    间越多,如果长期大于50%,则需要考虑优化程序或者算法;
     sy:sy列表示系统内核进程消耗的CPU时间百分比,一般来说us+sy应该小于80%,
    如果大于80%,说明可能出现cpu瓶颈;
     id:id列表示CPU处在空闲状态的时间百分比;
     wa:wa列表示等待所占的CPU时间百分比,wa值越高,说明I/O等待越严重,根据经
    验wa的参考值为20%,如果超过20%,说明I/O等待严重,引起I/O等待的原因可能
    是磁盘大量随机读写造成的,也可能是磁盘或者此监控器的带宽瓶颈(主要是块
    操作)造成的;
    
    综上所述,如果评估cpu,需要重点关注procs项的r列值和CPU项的us、sy、wa列
    的值;
    

      

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Alexr/p/9361522.html
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