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sysstat 工具详细说明（1）

2012-08-02
sysstat 工具详细说明（一）sysstat 工具内容提要了解 sysstat 工具包的组成理解 sar 累计工作方式的配置掌

sysstat 工具详细说明（一）

sysstat 工具

内容提要

  1. 了解 sysstat 工具包的组成
  2. 理解 sar 累计工作方式的配置
  3. 掌握 sar 、iostat、mpstat 命令的使用

sysstat 工具简介

sysstat 是?Linux 系统中的常用工具包。它的主要用途是观察服务负载，比如CPU和内存的占用率、网络的使用率以及磁盘写入和读取速度等。

sysstat 工具包中包含两类工具：

  • 即时查看工具：iostat、mpstat、sar
  • 累计统计工具：sar

    也就是说，sar 具有这两种功能。因此，sar 是 sysstat 中的核心工具。

    为了实现 sar 的累计统计，系统必须周期地记录当时的信息，这是通过调用 /usr/lib/sa/ 中的三个工具实现的：

    • sa1 ：收集并存储每天系统动态信息到一个二进制的文件中，用作 sadc 的前端程序
    • sa2 ：收集每天的系统活跃信息写入总结性的报告，用作 sar 的前端程序
    • sadc ：系统动态数据收集工具，收集的数据被写入一个二进制的文件中，它被用作 sar 工具的后端

      在 CentOS 系统的默认设置中，以如下的方式使用这三个工具：

      1. 在守护进程 /etc/rc.d/init.d/sysstat 中使用?/usr/lib/sa/sadc -F -L -?命令创建当日记录文件，文件为?/var/log/sa/saDD，其中 DD 为当天的日期。当系统重新启动后，会向文件?/var/log/sa/saDD?输出类似?11:37:16 AM LINUX RESTART?这样的行信息。
      2. 在 cron 任务 /etc/cron.d/sysstat 中每隔10分钟执行一次?/usr/lib/sa/sa1 1 1?命令，将信息写入文件?/var/log/sa/saDD
      3. 在 cron 任务 /etc/cron.d/sysstat 中每天 23:53 执行一次?/usr/lib/sa/sa2 -A?命令，将当天的汇总信息写入文件?/var/log/sa/saDD

      您可以修改 /etc/cron.d/sysstat 以适合您的需要。

      另外，文件?/var/log/sa/saDD?为二进制文件，不能使用 more、less 等文本工具查看，必须用 sar 或 sadf 命令查看。

      sar

      在使用 Linux 系统时，常常会遇到各种各样的问题，比如系统容易死机或者运行速度突然变慢，这时我们常常猜测：是否硬盘空间不足，是否内存不足，是否 I/O 出现瓶颈，还是系统的核心参数出了问题？这时，我们应该考虑使用 sar 工具对系统做一个全面了解，分析系统的负载状况。

      sar（System Activity Reporter）是系统活动情况报告的缩写。sar 工具将对系统当前的状态进行取样，然后通过计算数据和比例来表达系统的当前运行状态。它的特点是可以连续对系统取样，获得大量的取样数据；取样数据和分析的结果都可以存入文件，所需的负载很小。 sar 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。为了提供不同的信息，sar 提供了丰富的选项、因此使用较为复杂。

      sar 的命令格式

      sar 的命令格式为：

      interval : 为取样时间间隔
    • count : 为输出次数，若省略此项，默认值为 1
      常用选项：
      选项说明-A等价于 -bBcdqrRuvwWy -I SUM -I XALL -n ALL -P ALL-b显示I/O和传送速率的统计信息-B输出内存页面的统计信息-c输出进程统计信息，每秒创建的进程数-d输出每一个块设备的活动信息-i interval指定间隔时长，单位为秒-p显示友好设备名字，以方便查看，也可以和-d 和-n 参数结合使用，比如 -dp 或-np-q输出进程队列长度和平均负载状态统计信息-r输出内存和交换空间的统计信息-R输出内存页面的统计信息-t读取 /var/log/sa/saDD 的数据时显示其中记录的原始时间，如果没有这个参数使用用户的本地时间-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-V输出版本号信息-w输出系统交换活动信息-W输出系统交换的统计信息-y输出TTY设备的活动信息-n {DEV|EDEV|NFS|NFSD|SOCK|ALL}分析输出网络设备状态统计信息。DEV报告网络设备的统计信息EDEV报告网络设备的错误统计信息NFS报告 NFS 客户端的活动统计信息NFSD报告 NFS 服务器的活动统计信息SOCK报告网络套接字（sockets）的使用统计信息ALL报告所有类型的网络活动统计信息-x {pid|SELF|ALL}输出指定进程的统计信息。pid用 pid 指定特定的进程SELF表示 sar 自身ALL表示所有进程-X {pid|SELF|ALL}输出指定进程的子进程的统计信息-I {irq|SUM|ALL|XALL}输出指定中断的统计信息。irq指定中断号SUM指定输出每秒接收到的中断总数ALL指定输出前16个中断XALL指定输出全部的中断信息-P {cpu|ALL}输出指定 CPU 的统计信息-o filename将输出信息保存到文件 filename-f filename从文件 filename 读取数据信息。filename 是使用-o 选项时生成的文件。-s hh:mm:ss指定输出统计数据的起始时间-e hh:mm:ss指定输出统计数据的截至时间，默认为18:00:00
      sar 使用举例
      从 /var/log/sa/saDD 中读取累计统计信息
      1、输出CPU使用情况的统计信息
      CPUall 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。
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      ?
      ?
      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 10，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。
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      ?
      2、显示I/O和传送速率的统计信息
      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/sbwrtn/s每秒钟向物理设备写入的数据量，单位为 块/s
      3、输出内存页面的统计信息
      pgpgin/s每秒钟从磁盘读入的系统页面的 KB 总数pgpgout/s每秒钟向磁盘写出的系统页面的 KB 总数fault/s系统每秒产生的页面失效(major + minor)数量majflt/s系统每秒产生的页面失效(major)数量
      4、输出每秒创建的进程数的进程统计信息
      proc/s每秒钟创建的进程数
      5、输出网络设备状态的统计信息
      IFACE网络设备名rxpck/s每秒接收的包总数txpck/s每秒传输的包总数rxbyt/s每秒接收的字节（byte）总数txbyt/s每秒传输的字节（byte）总数rxcmp/s每秒接收压缩包的总数txcmp/s每秒传输压缩包的总数rxmcst/s每秒接收的多播（multicast）包的总数
      6、输出网络设备状态的统计信息（查看网络设备故障）
      IFACE网络设备名rxerr/s每秒接收的坏包总数txerr/s传输包时每秒发生错误的总数coll/s传输包时每秒发生冲突（collision）的总数rxdrop/s接收包时，由于缺乏缓存，每秒丢弃（drop）包的数量txdrop/s传输包时，由于缺乏缓存，每秒丢弃（drop）包的数量txcarr/s传输包时，每秒发生的传输错误（carrier-error）的数量rxfram/s接收包时，每秒发生帧校验错误（frame alignment error）的数量rxfifo/s接收包时，每秒发生队列（FIFO）一出错误的数量txfifo/s传输包时，每秒发生队列（FIFO）一出错误的数量
      7、输出进程队列长度和平均负载状态统计信息
      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
      8、输出内存和交换空间的统计信息
      kbmemfree可用的空闲内存数量，单位为 KBkbmemused已使用的内存数量（不包含内核使用的内存），单位为 KB%memused已使用内存的百分数kbbuffers内核缓冲区（buffer）使用的内存数量，单位为 KBkbcached内核高速缓存（cache）数据使用的内存数量，单位为 KBkbswpfree可用的空闲交换空间数量，单位为 KBkbswpused已使用的交换空间数量，单位为 KB%swpused已使用交换空间的百分数kbswpcad交换空间的高速缓存使用的内存数量
      9、输出内存页面的统计信息
      frmpg/s每秒系统中空闲的内存页面（memory page freed）数量bufpg/s每秒系统中用作缓冲区（buffer）的附加内存页面（additional memory page）数量campg/s每秒系统中高速缓存的附加内存页面（additional memory pages cached）数量
      10、输出inode、文件和其他内核表的信息
      dentunusd目录高速缓存中未被使用的条目数量file-sz文件句柄（file handle）的使用数量inode-szi节点句柄（inode handle）的使用数量super-sz由内核分配的超级块句柄（super block handle）数量%super-sz已分配的超级块句柄占总超级块句柄的百分比dquot-sz已经分配的磁盘限额条目数量%dquot-sz分配的磁盘限额条目数量占总磁盘限额条目的百分比rtsig-sz已排队的 RT 信号的数量%rtsig-sz已排队的 RT 信号占总 RT 信号的百分比
      11、输出系统交换活动信息
      cswch/s每秒的系统上下文切换数量
      12、 输出系统交换的统计信息
      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
      13、输出TTY设备的活动信息
      TTYTTY 串行设备号rcvin/s每秒接收的中断数量xmtin/s每秒传送的中断数量framerr/s每秒发生的帧错误数（frame error）量prtyerr/s每秒发生的奇偶校验错误（parity error）数量brk/s每秒发生的暂停（break）数量ovrun/s每秒发生的溢出错误（overrun error）数量
      14、显示全面的累计统计信息
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      1. 默认情况下，为了防止统计数据文件 /var/log/sa/saDD 迅速增大，/usr/lib/sa/sadc 没有记录每个块设备的统计信息。
      2. 可以在 -d -x -X 参数后添加取样参数获得即时统计信息。
      3. 带有 -x -X 选项的 sar 命令从来不能记录到二进制统计数据文件 。
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      查看即时统计信息
      1、使用取样选项查看即时统计信息
      例如：每30秒取样一次，连续取样5次
      DEV正在监视的块设备tps每秒钟物理设备的 I/O 传输总量rd_sec/s每秒从设备读取的扇区（sector）数量wr_sec/s每秒向设备写入的扇区（sector）数量avgrq-sz发给设备请求的平均扇区数avgqu-sz发给设备请求的平均队列长度await设备 I/O 请求的平均等待时间（单位为毫秒）svctm设备 I/O 请求的平均服务时间（单位为毫秒）%util在 I/O 请求发送到设备期间，占用 CPU 时间的百分比。用于体现设备的带宽利用率。
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      1. avgqu-sz 的值较低时，设备的利用率较高。
      2. 当 %util 的值接近 100% 时，表示设备带宽已经占满。
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      要判断一个系统瓶颈问题，有时需要几个 sar 命令选项结合起来使用，例如：
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      • 怀疑CPU存在瓶颈，可用?sar -u?和?sar -q?deng 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

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