linux sar 命令详解

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。本文主要以CentOS 6.3 x64系统为例，介绍sar命令。

sar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：

-A：所有报告的总和

-u：输出CPU使用情况的统计信息

-v：输出inode、文件和其他内核表的统计信息

-d：输出每一个块设备的活动信息

-r：输出内存和交换空间的统计信息

-b：显示I/O和传送速率的统计信息

-a：文件读写情况

-c：输出进程统计信息，每秒创建的进程数

-R：输出内存页面的统计信息

-y：终端设备活动情况

-w：输出系统交换活动信息

1. CPU资源监控

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test中，需键入如下命令：

sar -u -o test 10 3

屏幕显示如下：

17:06:16 CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle

17:06:26 all 0.00 0.00 0.20 0.00 0.00 99.80

17:06:36 all 0.00 0.00 0.20 0.00 0.00 99.80

17:06:46 all 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 99.90

Average: all 0.00 0.00 0.17 0.00 0.00 99.83

输出项说明：

CPU：all 表示统计信息为所有 CPU 的平均值。

%user：显示在用户级别(application)运行使用 CPU 总时间的百分比。

%nice：显示在用户级别，用于nice操作，所占用 CPU 总时间的百分比。

%system：在核心级别(kernel)运行所使用 CPU 总时间的百分比。

%iowait：显示用于等待I/O操作占用 CPU 总时间的百分比。

%steal：管理程序(hypervisor)为另一个虚拟进程提供服务而等待虚拟 CPU 的百分比。

%idle：显示 CPU 空闲时间占用 CPU 总时间的百分比。

1. 若 %iowait 的值过高，表示硬盘存在I/O瓶颈

2. 若 %idle 的值高但系统响应慢时，有可能是 CPU 等待分配内存，此时应加大内存容量

3. 若 %idle 的值持续低于1，则系统的 CPU 处理能力相对较低，表明系统中最需要解决的资源是 CPU 。

如果要查看二进制文件test中的内容，需键入如下sar命令：

sar -u -f test

2. inode、文件和其他内核表监控

例如，每10秒采样一次，连续采样3次，观察核心表的状态，需键入如下命令：

sar -v 10 3

屏幕显示如下：

17:10:49 dentunusd file-nr inode-nr pty-nr

17:10:59 6301 5664 12037 4

17:11:09 6301 5664 12037 4

17:11:19 6301 5664 12037 4

Average: 6301 5664 12037 4

输出项说明：

dentunusd：目录高速缓存中未被使用的条目数量

file-nr：文件句柄（file handle）的使用数量

inode-nr：索引节点句柄（inode handle）的使用数量

pty-nr：使用的pty数量

3. 内存和交换空间监控

例如，每10秒采样一次，连续采样3次，监控内存分页：

sar -r 10 3

输出项说明：

kbmemfree：这个值和free命令中的free值基本一致,所以它不包括buffer和cache的空间.

kbmemused：这个值和free命令中的used值基本一致,所以它包括buffer和cache的空间.

%memused：这个值是kbmemused和内存总量(不包括swap)的一个百分比.

kbbuffers和kbcached：这两个值就是free命令中的buffer和cache.

kbcommit：保证当前系统所需要的内存,即为了确保不溢出而需要的内存(RAM+swap).

%commit：这个值是kbcommit与内存总量(包括swap)的一个百分比.

4. 内存分页监控

例如，每10秒采样一次，连续采样3次，监控内存分页：

sar -B 10 3

输出项说明：

pgpgin/s：表示每秒从磁盘或SWAP置换到内存的字节数(KB)

pgpgout/s：表示每秒从内存置换到磁盘或SWAP的字节数(KB)

fault/s：每秒钟系统产生的缺页数,即主缺页与次缺页之和(major + minor)

majflt/s：每秒钟产生的主缺页数.

pgfree/s：每秒被放入空闲队列中的页个数

pgscank/s：每秒被kswapd扫描的页个数

pgscand/s：每秒直接被扫描的页个数

pgsteal/s：每秒钟从cache中被清除来满足内存需要的页个数

%vmeff：每秒清除的页(pgsteal)占总扫描页(pgscank+pgscand)的百分比

5. I/O和传送速率监控

例如，每10秒采样一次，连续采样3次，报告缓冲区的使用情况，需键入如下命令：

sar -b 10 3

屏幕显示如下：

18:51:05 tps rtps wtps bread/s bwrtn/s

18:51:15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

18:51:25 1.92 0.00 1.92 0.00 22.65

18:51:35 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Average: 0.64 0.00 0.64 0.00 7.59

输出项说明：

tps：每秒钟物理设备的 I/O 传输总量

rtps：每秒钟从物理设备读入的数据总量

wtps：每秒钟向物理设备写入的数据总量

bread/s：每秒钟从物理设备读入的数据量，单位为 块/s

bwrtn/s：每秒钟向物理设备写入的数据量，单位为 块/s

6. 进程队列长度和平均负载状态监控

例如，每10秒采样一次，连续采样3次，监控进程队列长度和平均负载状态：

sar -q 10 3

屏幕显示如下：

19:25:50 runq-sz plist-sz ldavg-1 ldavg-5 ldavg-15

19:26:00 0 259 0.00 0.00 0.00

19:26:10 0 259 0.00 0.00 0.00

19:26:20 0 259 0.00 0.00 0.00

Average: 0 259 0.00 0.00 0.00

输出项说明：

runq-sz：运行队列的长度（等待运行的进程数）

plist-sz：进程列表中进程（processes）和线程（threads）的数量

ldavg-1：最后1分钟的系统平均负载（System load average）

ldavg-5：过去5分钟的系统平均负载

ldavg-15：过去15分钟的系统平均负载

7. 系统交换活动信息监控

例如，每10秒采样一次，连续采样3次，监控系统交换活动信息：

sar -    W 10 3

屏幕显示如下：

19:39:50 pswpin/s pswpout/s

19:40:00 0.00 0.00

19:40:10 0.00 0.00

19:40:20 0.00 0.00

Average: 0.00 0.00

输出项说明：

pswpin/s：每秒系统换入的交换页面（swap page）数量

pswpout/s：每秒系统换出的交换页面（swap page）数量

8. 设备使用情况监控

例如，每10秒采样一次，连续采样3次，报告设备使用情况，需键入如下命令：

# sar -d 10 3 –p

屏幕显示如下：

17:45:54    DEV    tps    rd_sec/s    wr_sec/s    avgrq-sz    avgqu-sz    await    svctm    %util

17:46:04    scd0    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00

17:46:04    sda    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00

17:46:04    vg_livedvd-lv_root    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00

17:46:04    vg_livedvd-lv_swap    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00

其中：

参数-p可以打印出sda,hdc等磁盘设备名称,如果不用参数-p,设备节点则有可能是dev8-0,dev22-0

tps:每秒从物理磁盘I/O的次数.多个逻辑请求会被合并为一个I/O磁盘请求,一次传输的大小是不确定的.

rd_sec/s:每秒读扇区的次数.

wr_sec/s:每秒写扇区的次数.

avgrq-sz:平均每次设备I/O操作的数据大小(扇区).

avgqu-sz:磁盘请求队列的平均长度.

await:从请求磁盘操作到系统完成处理,每次请求的平均消耗时间,包括请求队列等待时间,单位是毫秒(1秒=1000毫秒).

svctm:系统处理每次请求的平均时间,不包括在请求队列中消耗的时间.

%util:I/O请求占CPU的百分比,比率越大,说明越饱和.

1. avgqu-sz 的值较低时，设备的利用率较高。

2. 当%util的值接近 1% 时，表示设备带宽已经占满。

要判断系统瓶颈问题，有时需几个 sar 命令选项结合起来

怀疑CPU存在瓶颈，可用 sar -u 和 sar -q 等来查看

怀疑内存存在瓶颈，可用 sar -B、sar -r 和 sar -W 等来查看

怀疑I/O存在瓶颈，可用 sar -b、sar -u 和 sar -d 等来查看

下文将说明如何使用sar获取以下性能分析数据：

1. 整体CPU使用统计
2. 各个CPU使用统计
3. 内存使用情况统计
4. 整体I/O情况
5. 各个I/O设备情况
6. 网络统计

 

整体CPU使用统计(-u)

使用-u选项，sar输出整体CPU的使用情况，不加选项时，默认使用的就是-u选项。以下命令显示采样时间为1s，采样次数为2次，整体CPU的使用情况：

linux:/ # sar -u 1 2
Linux 2.6.16.60-0.21-smp (linux)     06/08/12

11:37:07        CPU     %user     %nice   %system   %iowait    %steal     %idle
11:37:08        all      0.00      0.00      0.25      0.00      0.00     99.75
11:37:09        all      0.00      0.00      0.25      0.00      0.00     99.75
Average:        all      0.00      0.00      0.25      0.00      0.00     99.75

以上主要的统计项的解析如下：

%user: 用户态下CPU使用时间比率

%system: 内核态下CPU使用时间比率

%iowait: CPU等待I/O占用时间比率

%idle: CPU空闲时间比率

 

各个CPU使用统计(-P)

“-P ALL”选项指示对每个内核输出统计信息：

linux:~ # sar -P ALL 1 1
Linux 2.6.16.60-0.21-smp (linux)     06/08/12
 
14:04:37        CPU     %user     %nice   %system   %iowait    %steal     %idle
14:04:38        all      0.50      0.00      0.12      0.00      0.00     99.38
14:04:38          0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00    100.00
14:04:38          1      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00    100.00
14:04:38          2      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00    100.00
14:04:38          3      0.00      0.00      1.00      0.00      0.00     99.00

其中”CPU”列输出0,1,2,3指示对应的cpu核。也可针对单独一个内核显示，“-P 1”指示显示第二个内核的统计信息。

 

内存使用情况统计(-r)

使用-r选项可显示内存统计信息，以下命令显示以1秒为采样时间，显示2次内存信息：

linux:~ # sar -r  1 2
Linux 2.6.16.60-0.21-smp (linux)     06/08/12

14:22:50    kbmemfree kbmemused  %memused kbbuffers  kbcached kbswpfree kbswpused  %swpused  kbswpcad
14:22:51     11727480   4564652     28.02    174460   3995108   8393920         0      0.00         0
14:22:52     11727480   4564652     28.02    174460   3995108   8393920         0      0.00         0
Average:     11727480   4564652     28.02    174460   3995108   8393920         0      0.00         0

上面输出的内存单位为”kb”，各项的名称可自解析其含义。

 

整体I/O情况(-b)

使用-b选项，可以显示磁盘I/O的使用情况：

linux:~ # sar -b 1 2
Linux 2.6.16.60-0.21-smp (linux)     06/08/12

14:50:33          tps      rtps      wtps   bread/s   bwrtn/s
14:50:34         0.99      0.00      0.99      0.00      7.92
14:50:35         4.00      0.00      4.00      0.00    136.00
Average:         2.49      0.00      2.49      0.00     71.64

以上各列的含义为：

tps: 每秒向磁盘设备请求数据的次数，包括读、写请求，为rtps与wtps的和。出于效率考虑，每一次IO下发后并不是立即处理请求，而是将请求合并(merge)，这里tps指请求合并后的请求计数。

rtps: 每秒向磁盘设备的读请求次数

wtps: 每秒向磁盘设备的写请求次数

bread: 每秒从磁盘读的bytes数量

bwrtn: 每秒向磁盘写的bytes数量

 

各个I/O设备情况(-d)

使用-d选项可以显示各个磁盘的统计信息，再增加-p选项可以以sdX的形式显示设备名称：

linux:~ # sar -d -p 1 1
Linux 2.6.16.60-0.21-smp (linux)     06/08/12

15:43:34          DEV       tps  rd_sec/s  wr_sec/s  avgrq-sz  avgqu-sz     await     svctm     %util
15:43:35          sda      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
15:43:35          sdb      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
15:43:35          sdc      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00

以上输出中DEV列以sdX的方式显示了设备名称。

 

网络统计(-n)

使用-n选项可以对网络使用情况进行显示，-n后接关键词”DEV”可显示eth0、eth1等网卡的信息：

linux:~ # sar -n DEV 1 1
Linux 2.6.16.60-0.21-smp (linux)     06/08/12

15:50:22        IFACE   rxpck/s   txpck/s    rxkB/s    txkB/s   rxcmp/s   txcmp/s  rxmcst/s
15:50:23           lo      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
15:50:23         eth0     23.76      1.98      1.59      0.26      0.00      0.00      0.00
15:50:23         eth1      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
15:50:23         eth2      7.92      0.00      0.60      0.00      0.00      0.00      0.00

以上主要输出含义如下：

IFACE: 网络接口名称

rxpck/s: 每秒收包的数量

txpck/s: 每秒发包的数量

rxkB/s: 每秒收的数据量(kB为单位)

txkB/s: 每秒发的数据量(kB为单位)

 

sar日志保存(-o)

最后讲一下如何保存sar日志，使用-o选项，我们可以把sar统计信息保存到一个指定的文件，对于保存的日志，我们可以使用-f选项读取：

linux:~ # sar -n DEV 1 10 -o sar.out
linux:~ # sar -d 1 10 -f sar.out

相比将结果重定向到一个文件，使用-o选项，可以保存更多的系统资源信息。

http://blog.chinaunix.net/uid-23177306-id-2531032.html