linux服务器性能分析只需1分钟

背景：

现在的互联网公司，大多数时候应用服务都是部署在linux服务器上，那么当你的服务运行过程中出现了一些响应慢，资源瓶颈等疑似性能问题时，给你60秒，如何快速完成初步检测？

肯定有人会说用工具，公司全链路监控系统(pinpoint,skywalking,danatrace等),以及各种其他监控分析工具(cat,arthas,jaeger,jprofiler,mat等)，这些工具可以帮助我们解决大多数问题，但是前提得有，因此有些时候我们不得不还是需要登录linux实例机器并运行一些标准的Linux性能工具进行快速分析。

前言：

在本文中，由Netflix Performance Engineering团队总结展示了使用标准Linux命令行工具，在最初的60秒内应该进行的性能分析监测。在60秒内，通过运行以下十个命令来全面了解linux系统资源的使用和运行进程。寻找错误和资源瓶颈指标，因为使用它们既易于解释，又不太占用系统本身资源。

60秒巡检10步曲：

1.uptime命令

检测这台服务器活了多久，以及它的平均负载是多少。

它是唯一快捷的查看系统负载的方式,load average这3个数值是以递减的方式统计了过去 1 分钟，5 分钟和 15 分钟系统负载的变化过程。

 2.dmesg -T |tail 

检测linux系统日志里面有没有异常错误日志，查找可能导致性能问题的系统错误。

 3.vmstat 1

监测系统虚拟内存的状态，页的换进换出有没有问题，swap有没有触发使用。

每列含义说明：

1. r: CPU 上的等待运行的可运行进程数。这个指标提供了判断 CPU 饱和度的数据，因为它不包含 I/O 等待的进程。可解释为：“r” 的值比 CPU 数大的时候就是饱和的。

2. free：空闲内存，单位是 k。如果这个数比较大，就说明你还有充足的空闲内存。“free -m” 和下面第 7 个命令，可以更详细的分析空闲内存的状态。

3. si，so：交换进来和交换出去的数据量，如果这两个值为非 0 值，那么就说明没有内存了。

4. us，sy，id，wa，st：这些是 CPU 时间的分解，是所有 CPU 的平均值。它们是用户时间，系统时间（内核），空闲，等待 I/O 时间，和被偷的时间（这里主要指其它的客户，或者使用 Xen，这些客户有自己独立的操作域）。

CPU 时间的分解可以帮助确定 CPU 是不是非常忙（通过用户时间和系统时间累加判断）。持续的 I/O 等待则表明磁盘是瓶颈。这种情况下 CPU 是比较空闲的，因为任务都由于等待磁盘 I/O 而被阻塞。你可以把等待 I/O 看作是另外一种形式的 CPU 空闲，而这个命令给了为什么它们空闲的线索。

系统时间对于 I/O 处理来说是必须的。比较高的平均系统时间消耗，比如超过了 20%，就有必要进一步探索分析了：也有可能是内核处理 I/O 效率不够高导致。

当系统的cpu的使用率大于90%时，不一定有问题，可以使用 “r” 列来检查使用饱和度。

4.mpstat -P ALL 1

检测linux服务器CPU压力在每个核上是否分布均匀。

 5.pidstat 1

监测linux服务器上各个进程对资源占用大概是什么样子。

它是以不断滚动更新的方式打印信息，而不是每次清屏打印。这个对于观察随时间变化的模式很有用，方便把看到的信息记录（复制粘贴）到调查记录中。

 6.iostat -xz 1

检查块设备，磁盘IO问题，看是否有IO瓶颈。

每列含义说明：

1. r/s, w/s, rkB/s, wkB/s：这些表示设备上每秒钟的读写次数和读写的字节数（单位是k字节）。这些可以看出设备的负载情况。性能问题可能就是简单的因为大量的文件加载请求。

2. await：I/O 等待的平均时间（单位是毫秒）。这是应用程序所等待的时间，包含了等待队列中的时间和被调度服务的时间。过大的平均等待时间就预示着设备超负荷了或者说设备有问题了。

3. avgqu-sz：设备上请求的平均数。数值大于 1 可能表示设备饱和了（虽然设备通常都是可以支持并行请求的，特别是在背后挂了多个磁盘的虚拟设备）。

4. %util：设备利用率。是使用率的百分数，展示每秒钟设备工作的时间。这个数值大于 60% 则会导致性能很低（可以在 await 中看），当然这也取决于设备特点。这个数值接近 100% 则表示设备饱和了。

如果存储设备是一个逻辑磁盘设备，后面挂载了多个磁盘，那么 100% 的利用率则只是表示有些 I/O 是在 100% 处理，然而后端的磁盘或许远远没有饱和，还可以处理更多的请求。

请记住，磁盘 I/O 性能低不一定是应用程序的问题。许多技术通常都被用来实现异步执行 I/O，所以应用程序不会直接阻塞和承受延时（比如：预读取和写缓冲技术）。

7.free -m

查看系统内存使用率，是否有内存资源饱和。

每列含义说明：

1. buffers：用于块设备 I/O 缓冲的缓存。

2. cached：用于文件系统的页缓存。

检测这些缓存的数值是否接近 0 。不为 0 的可能导致较高的磁盘 I/O（通过 iostat 命令来确认）和较差的性能问题。

“-/+ buffers/cache” 这一行提供了对已使用和空闲内存明确的统计。Linux 用空闲内存作为缓存，如果应用程序需要，可以快速拿回去。所以应该包含空闲内存那一列，这里就是这么统计的。

如果在 Linux 上使用了 ZFS 文件系统，则可能会更乱，因为当我们在开发一些服务的时候，ZFS 有它自己的文件系统缓存，而这部分内存的消耗是不会在 free -m 这个命令中合理的反映的。显示了系统内存不足，但是 ZFS 的这部分缓存是可以被应用程序使用的。

8.sar -n DEV 1

检测网络接口的吞吐量，是否达到收发极限。

rxkB/s 和 txkB/s，作为网络收发数据负载的度量，也是检测是否达到收发极限。（1M 字节/秒等于1024kB/s，也就是 8 Mbit/秒（网卡的上限是 1 Gbit/秒）。 

9.sar -n TCP,ETCP 1

监测网络的消耗状态，TCP的连接速率，重传，错误率等信息。

每列含义说明：

1. active/s：每秒本地发起的 TCP 连接数（例如通过 connect() 发起的连接）。

2. passive/s：每秒远程发起的连接数（例如通过 accept() 接受的连接）。

3. retrans/s：每秒TCP重传数。

这种主动和被动统计数通常用作对系统负载的粗略估计：新接受连接数（被动），下游连接数（主动）。可以把主动看作是外部的，被动的是内部，但是这个通常也不是非常准确（例如：当有本地到本地的连接时）。

重传是网络或者服务器有问题的一个信号；可能是一个不可靠的网络（例如：公网），或者可能是因为服务器过载了开始丢包。

10.top

监测一下大致的进程和线程问题。

 top 的一个缺陷也比较明显，很难看出变化趋势，其它像 vmstat 和 pidstat 这样的工具就会很清晰，它们是以滚动的方式输出统计信息。所以如果你在看到有问题的信息时没有及时的暂停下来（Ctrl-S 是暂停, Ctrl-Q 是继续），那么这些有用的信息就会被清屏。

原文：https://netflixtechblog.com/linux-performance-analysis-in-60-000-milliseconds-accc10403c55