Linux vmstat命令详解
18012022-03-29 15:33:00返回列表
vmstat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。是对系统的整体情况进行统计，不足之处是无法对某个进程进行深入分析。
一、前言
vmstat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。它是对系统的整体情况进行统计，不足之处是无法对某个进程进行深入分析。vmstat工具提供了一种低开销的系统性能观察方式。因为vmstat本身就是低开销工具，在非常高负荷的服务器上，你需要查看并监控系统的健康情况，在控制窗口还是能够使用vmstat输出结果。
二、虚拟内存原理
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)。
三、vmstat详解
1、命令格式
vmstat [-a] [-n] [-S unit] [delay [ count]] vmstat [-s] [-n] [-S unit] vmstat [-m] [-n] [delay [ count]] vmstat [-d] [-n] [delay [ count]] vmstat [-p disk partition] [-n] [delay [ count]] vmstat [-f] vmstat [-V]
2、命令参数
-a：显示活跃和非活跃内存 -f：显示从系统启动至今的fork数量。 -m：显示slabinfo -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。 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。 -d：显示磁盘相关统计信息。 -p：显示指定磁盘分区统计信息 -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） -V：显示vmstat版本信息。
3、实例介绍
实例一：显示虚拟内存使用情况
命令：
vmstat 2 3
表示在2秒时间内进行3次采样。将得到一个数据汇总他能够反映真正的系统情况。
| 字段 | 含义 |
|---|---|
| procs | 进程信息字段：
|
| memory | 内存信息字段：
|
| swap | 交换分区信息字段：
内存够用的时候，这2个值都是0，如果这2个值长期大于0时，系统性能会受到影响，磁盘IO和CPU资源都会被消耗。有时我们看到空闲内存（free）很少的或接近于0时，就认为内存不够用了，不能光看这一点，还要结合si和so，如果free很少，但是si和so也很少（大多时候是0），那么不用担心，系统性能这时不会受到影响的。 |
| io | 磁盘读/写信息字段（单位：块/秒）：
|
| system | 系统信息字段：
|
| cpu | CPU信息字段：
|
备注： 如果 r经常大于 4 ，且id经常少于40，表示cpu的负荷很重。
如果bi，bo 长期不等于0，表示内存不足。如果disk 经常不等于0， 且在 b中的队列 大于3， 表示 io性能不好。
Linux在具有高稳定性、可靠性的同时，具有很好的可伸缩性和扩展性，能够针对不同的应用和硬件环境调整，优化出满足当前应用需要的最佳性能。
实例二：显示活跃和非活跃内存
命令：
vmstat -a 2 3
使用-a选项显示活跃和非活跃内存时，所显示的内容除增加inact和active外，其他显示内容与例子1相同。
字段说明：Memory（内存）：
inact: 非活跃内存大小（当使用-a选项时显示）
active: 活跃的内存大小（当使用-a选项时显示）
实例三：查看系统已经fork了多少次
命令：
vmstat -f
说明：
这个数据是从/proc/stat中的processes字段里取得的
实例四：查看内存使用的详细信息
命令：
vmstat -s
说明：
这些信息的分别来自于/proc/meminfo,/proc/stat和/proc/vmstat。
实例五：查看磁盘的读/写
命令：
vmstat -d
说明：这些信息主要来自于/proc/diskstats.
merged:表示一次来自于合并的写/读请求,一般系统会把多个连接/邻近的读/写请求合并到一起来操作.
实例六：查看/dev/sda1磁盘的读/写
命令：
vmstat -p /dev/sda1
说明：这些信息主要来自于/proc/diskstats。
reads:来自于这个分区的读的次数。
read sectors:来自于这个分区的读扇区的次数。
writes:来自于这个分区的写的次数。
requested writes:来自于这个分区的写请求次数。
实例七：查看系统的slab信息
命令：
vmstat -m
信息来自于/proc/slabinfo。
slab:由于内核会有许多小对象，这些对象构造销毁十分频繁，比如i-node，dentry，这些对象如果每次构建的时候就向内存要一个页(4kb)，而其实只有几个字节，这样就会非常浪费，为了解决这个问题，就引入了一种新的机制来处理在同一个页框中如何分配小存储区，而slab可以对小对象进行分配,这样就不用为每一个对象分配页框，从而节省了空间，内核对一些小对象创建析构很频繁，slab对这些小对象进行缓冲,可以重复利用,减少内存分配次数。