Linux 监控工具
top：展示所有进程信息
vmstat：展示系统活动，硬件和系统信息
vmstat pid 10
ps：
ps aux | sort -k3nr | head -n 10：展示 CPU / 内存排名
free：展示内存占用
free -g
iostat：展示 IO 信息
iostat -x -k -d
pidstat：展示进程的 CPU 使用情况
pidstat -u -p ALL
[root@ZT-TEST ~]# pidstat -p 8938 -w 1 10
Linux 3.10.0-957.el7.x86_64 (ZT-TEST) 2021年10月03日 _x86_64_ (4 CPU)
10时13分44秒 UID PID cswch/s nvcswch/s Command
10时13分45秒 42 8938 1.00 1.00 gsd-color
10时13分46秒 42 8938 1.00 0.00 gsd-color
10时13分47秒 42 8938 1.00 0.00 gsd-color
cswch/s：主动切换；值过高，说明内存 IO 资源不足
nvcswch/s：被动切换；值过高，说明时间片不足
mpstat：展示 CPU 所有内核的使用情况
mpstat -P ALL 1
netstat：进程连接数统计
netstat -anp | grep pid | wc -l
jstat：每秒刷新一次 GC 情况
jstat -gcutil pid 1000
dstat：中断与上下文切换统计
dstat -y
strace：拦截系统调用
strace -tt -f -p pid
CPU 基本构成
命令：lscpu
[root@ZT-TEST ~]# lscpu
Architecture: x86_64
CPU op-mode(s): 32-bit, 64-bit
Byte Order: Little Endian
CPU(s): 4 # 逻辑 CPU 个数
On-line CPU(s) list: 0-3
Thread(s) per core: 1 # 线程，每个 核 中有1个线程
Core(s) per socket: 1 # 核，指每个 卡槽 下有1个核
座： 4 # socket-卡槽，指每个 CPU 下有4个卡槽
NUMA 节点： 1
厂商 ID： GenuineIntel
CPU 系列： 6
型号： 45
型号名称： Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2670 0 @ 2.60GHz
步进： 7
CPU MHz： 2600.000
BogoMIPS： 5200.00
超管理器厂商： VMware
虚拟化类型： 完全
L1d 缓存： 32K
L1i 缓存： 32K
L2 缓存： 256K
L3 缓存： 20480K
NUMA 节点0 CPU： 0-3
Flags: fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ss syscall nx rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon nopl xtopology tsc_reliable nonstop_tsc eagerfpu pni pclmulqdq ssse3 cx16 pcid sse4_1 sse4_2 x2apic popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx hypervisor lahf_lm ssbd ibrs ibpb stibp tsc_adjust arat spec_ctrl intel_stibp flush_l1d arch_capabilities
负载与利用率
CPU负载
命令：top
[root@ZT-TEST ~]# top
top - 18:05:32 up 214 days, 3:19, 1 user, load average: 0.01, 0.02, 0.05
Tasks: 263 total, 1 running, 262 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 0.8 us, 0.2 sy, 0.0 ni, 99.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem : 8174056 total, 331764 free, 3016584 used, 4825708 buff/cache
KiB Swap: 4194300 total, 4191968 free, 2332 used. 4297980 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
8938 gdm 20 0 777872 76052 9500 S 2.0 0.9 2493:51 gsd-color
12511 root 20 0 5735740 148696 16064 S 0.7 1.8 358:06.15 java
4785 root 20 0 164232 2536 1644 R 0.3 0.0 0:00.06 top
5820 root 20 0 320216 6880 5388 S 0.3 0.1 282:22.54 vmtoolsd
平均负载：
load average: 0.01, 0.02, 0.05
平均负载是指单位时间内，系统处于可运行状态和不可中断状态的平均进程数，也就是平均活跃进程数
- 可运行状态的进程：正在使用 CPU 或者正在等待 CPU 的进程，也就是处于 R 状态（Running 或 Runnable）的进程
- 不可中断状态的进程：正处于内核态关键流程中的进程，并且这些流程是不可打断的，比如最常见的是等待硬件设备的 I/O 响应，也就是我们在 ps 命令中看到的 D 状态（Uninterruptible Sleep，也称为 Disk Sleep）的进程
CPU 利用率
当平均负载等于 CPU(s): 4 (逻辑 CPU 个数) ，说明每个 CPU 都得到了充分利用
通过 top 查看整体每个进程的 CPU 利用率
通过 mpstat -P ALL 1 查看逻辑 CPU 利用率
[root@ZT-TEST ~]# mpstat -P ALL 1
Linux 3.10.0-957.el7.x86_64 (ZT-TEST) 2021年10月02日 _x86_64_ (4 CPU)
18时16分57秒 CPU %usr %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %guest %gnice %idle
18时16分58秒 all 0.75 0.00 0.25 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 99.00
18时16分58秒 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00
18时16分58秒 1 1.01 0.00 1.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 97.98
18时16分58秒 2 2.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 98.00
18时16分58秒 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00
# 0--3 分别代表4个 CPU
mpstat -P ALL 1 的结果分析：
- %usr：用户空间；导致空间不足原因：代码、项目运行
- %sys：系统空间；导致空间不足原因：内存不足、CPU不足、IO故障、网络故障……
- %irq：上下文切换
- %soft：软中断
- %steal：硬中断
CPU 利用率与平均负载的关系：
- CPU 利用率=100%，平均负载=CPU 个数：理想状态，CPU 得到充分利用，队列中没有排队等待的线程
- CPU 利用率=100%，平均负载>CPU 个数：CPU 满载，超负荷运行，队列中有排队等待的线程
- CPU 利用率<100%，平均负载<CPU 个数：CPU 没有被完全利用
命令：vmstat 1 10
[root@ZT-TEST ~]# vmstat 1 10
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st
1 0 3368 2922680 4204 4345184 0 0 0 1 0 0 0 0 100 0 0
0 0 3368 2922688 4204 4345216 0 0 0 8 143 229 1 0 100 0 0
0 0 3368 2922688 4204 4345216 0 0 0 0 173 281 1 0 99 0 0
# 当 r + b 远远大于 CPU 线程数，说明系统处于过载状态
进程优先级
命令：top
[root@ZT-TEST ~]# top
top - 10:13:15 up 214 days, 19:26, 1 user, load average: 0.06, 0.05, 0.05
Tasks: 262 total, 1 running, 261 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 0.7 us, 0.2 sy, 0.0 ni, 99.2 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem : 8174056 total, 338476 free, 3015636 used, 4819944 buff/cache
KiB Swap: 4194300 total, 4191968 free, 2332 used. 4282596 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
8938 gdm 20 0 778004 76244 9500 S 1.7 0.9 2510:43 gsd-color
26591 kingkong 20 0 5722784 1.2g 24080 S 0.7 15.6 765:28.80 java
5820 root 20 0 320216 6880 5388 S 0.3 0.1 283:16.87 vmtoolsd
5860 avahi 20 0 62364 2464 1864 S 0.3 0.0 458:16.62 avahi-daemon
12511 root 20 0 5735740 148696 16064 S 0.3 1.8 363:33.44 java
31958 root 20 0 164232 2536 1644 R 0.3 0.0 0:00.04 top
PR：进程的实时优先级；范围是从 0 到 99。PR 的值越高，进程优先级就越高
NI：范围从-20 到+19，正值表示低优先级，负值表示高优先级。0 表示不调整该进程的优先级
- 两者关系：NI 越低，进程时间片越多，PR 值越低，进程的优先级就越高
- 进程优先级调整方式：
top命令下按 R 键，先输入进程号，再输入优先级数值（-10~+19）
模拟负载
stress
参考链接：
安装：
yum install -y epel-release.noarch && yum -y update
yum install -y stress stress-ng
常用命令（使用注意事项：不要生成过多进程，会损伤 CPU）：
stress-ng -c 2 -t 30 -c：指定进程数 -t 指定时间stress-ng -c 2 --cpu-method pi：产生 2 个进程做圆周率算法压力stress-ng -c 16 --cpu-method all：生成 16 个进程使用多种不同的算法竞争 CPUtaskset -c 16 stress-ng --timeout 30 --cpu 1：生成 16 个进程对索引为 0 的逻辑 CPU 施加压力, 持续 30 秒stress-ng -c 16 --timeout 300：模拟 16 个进程争夺 CPU 持续 300 秒stress-ng -i 1 --timeout 600：模拟 IO 进程
