Linux使用sar进行性能分析

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2022-05-21 08:04 217阅读 0赞

*  [Linux使用sar进行性能分析][Linux_sar]
    
     *  [sar简介][sar]
     *  [sar命令常用格式][sar 1]
     *  [sar常用性能数据分析][sar 2]
        
         *  [整体CPU使用统计-u][CPU_-u]
         *  [各个CPU使用统计-P][CPU_-P]
         *  [内存使用情况统计-r][-r]
         *  [整体IO情况-b][IO_-b]
         *  [各个IO设备情况-d][IO_-d]
         *  [网络统计-n][-n]
         *  [sar日志保存-o][sar_-o]
     *  [References][]

## sar简介 ##

> sar（System Activity Reporter, 系统活动情况报告）: 是用于监控Linux系统各个性能的优秀工具，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。

## sar命令常用格式 ##

`sar [ options ] [ <interval> [ <count> ] ]`   
![这里写图片描述][SouthEast]  
其中：   
interval: 采样周期，单位是秒；   
count：采样次数，默认值是连续采样；   
options：命令行选项。

sar命令的选项很多，下面只列出常用选项：   
\-A：所有报告的总和   
\-u：输出整体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

## sar常用性能数据分析 ##

> 下文将说明如何使用sar获取以下性能分析数据：   
> \- 整体CPU使用统计   
> \- 各个CPU使用统计   
> \- 内存使用情况统计   
> \- 整体I/O情况   
> \- 各个I/O设备情况   
> \- 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3s，采样次数为2次，整体CPU的使用情况：   
sar 3 2 (或者 sar -u 3 2)

[root@HB05-uhost-130-157 tmp]# sar 3 2
    Linux 2.6.32-279.19.31.el6.ucloud.x86_64 (HB05-uhost-130-157)   01/17/2017  _x86_64_    (32 CPU)
    
    11:58:50 PM     CPU     %user     %nice   %system   %iowait    %steal     %idle
    11:58:53 PM     all     13.25      0.00      3.16      3.72      0.00     79.87
    11:58:56 PM     all     12.69      0.00      3.04      4.77      0.00     79.50
    Average:        all     12.97      0.00      3.10      4.25      0.00     79.69
    [root@HB05-uhost-130-157 tmp]# sar -u 3 2
    Linux 2.6.32-279.19.31.el6.ucloud.x86_64 (HB05-uhost-130-157)   01/17/2017  _x86_64_    (32 CPU)
    
    11:59:02 PM     CPU     %user     %nice   %system   %iowait    %steal     %idle
    11:59:05 PM     all     22.24      0.00      3.60      8.14      0.00     66.02
    11:59:08 PM     all     21.26      0.00      4.28      6.95      0.00     67.51
    Average:        all     21.75      0.00      3.94      7.55      0.00     66.77

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输出项说明：   
CPU：all表示统计信息为所有CPU的平均值。   
%usr：CPU在用户态执行进程的时间百分比。   
%nice：CPU在用户态模式下，用于nice操作，所占用CPU总时间的百分比。   
%system：CPU处在内核态执行进程的时间百分比。   
%iowait：CPU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：CPU空闲时间百分比。   
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

### 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：   
![这里写图片描述][SouthEast 1]  
其中”CPU”列输出0,1,2,3,4,5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：   
sar -r 1 2   
![这里写图片描述][SouthEast 2]

<table style="border-spacing:0px;text-align:center;color:rgb(51,51,51);font-family:'-apple-system', 'SF UI Text', Arial, 'PingFang SC', 'Hiragino Sans GB', 'Microsoft YaHei', 'WenQuanYi Micro Hei', sans-serif, SimHei, SimSun;font-size:14px;background-color:rgb(255,255,255);"> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th style="vertical-align:middle;">参数参数</th> 
   <th style="vertical-align:middle;">意义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:middle;">kbmemfree</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">Amount of free memory available in kilobytes.</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:middle;">kbmemused</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">Amount of used memory in kilobytes. This does not take into account memory used by the kernel itself.</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:middle;">%memused</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">Percentage of used memory</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:middle;">kbbuffers</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">Amount of memory used as buffers by the kernel in kilobytes.</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:middle;">kbcached</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">Amount of memory used to cache data by the kernel in kilobytes.</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:middle;">kbcommit</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">Amount of memory in kilobytes needed for current workload. This is an estimate of how much RAM/swap is needed to guarantee that there never is out of memory.</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="vertical-align:middle;">%commit</td> 
   <td style="vertical-align:middle;">Percentage of memory needed for current workload in relation to the total amount of memory (RAM+swap). This number may be greater than 100% because the kernel usually overcommits memory.</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 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：Report I/O and transfer rate statistics.   
sar -b 3 2   
![这里写图片描述][SouthEast 3]  
输出项说明：   
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/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

### 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：   
sar -d -p 3 2   
![这里写图片描述][SouthEast 4]  
输出项说明：   
rd\_sec/s: 每秒从设备读取的扇区数   
wr\_sec/s: 每秒往设备写入的扇区数   
avgrq-sz: 发送给设备的请求的平均大小（以扇区为单位）   
avgqu-sz: 发送给设备的请求队列的平均长度   
await ：服务等待I/O请求的平均时间，包括请求队列等待时间 (单位毫秒)   
svctm ：设备处理I/O请求的平均时间，不包括请求队列等待时间 (单位毫秒)   
%util ：一秒中有百分之多少的时间用于 I/O 操作，即被io消耗的cpu百分比。

> 备注：   
> \- 如果 %util 接近 100%，说明产生的I/O请求太多，I/O系统已经满负荷，该磁盘可能存在瓶颈。   
> \- 如果 svctm 比较接近 await，说明 I/O 几乎没有等待时间；如果 await 远大于 svctm，说明I/O 队列太长，io响应太慢，则需要进行必要优化。   
> \- 如果avgqu-sz比较大，也表示有当量io在等待。

### 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：   
sar -n DEV 1 1   
![这里写图片描述][SouthEast 5]

以上主要输出含义如下：   
IFACE: Name of the network interface for which statistics are reported.   
rxpck/s: Total number of packets received per second.   
txpck/s: Total number of packets transmitted per second.   
rxkB/s: Total number of kilobytes(kB) received per second.   
txkB/s: Total number of kilobytes(kB) transmitted per second.   
rxcmp/s: Number of compressed packets received per second (for cslip etc.).   
txcmp/s: Number of compressed packets transmitted per second.   
rxmcst/s: Number of multicast packets received per second.

### 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。

## References: ##

1 [http://www.thegeekstuff.com/2011/03/sar-examples/][http_www.thegeekstuff.com_2011_03_sar-examples]   
2 [http://www.cnblogs.com/bangerlee/articles/2545747.html][http_www.cnblogs.com_bangerlee_articles_2545747.html]   
3 [http://www.cnblogs.com/xianghang123/archive/2011/08/25/2153591.html][http_www.cnblogs.com_xianghang123_archive_2011_08_25_2153591.html]   
4 [http://www.chinaz.com/server/2013/0401/297942.shtml][http_www.chinaz.com_server_2013_0401_297942.shtml]

[Linux_sar]: https://blog.csdn.net/xusensen/article/details/54606401#linux%E4%BD%BF%E7%94%A8sar%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E6%80%A7%E8%83%BD%E5%88%86%E6%9E%90
[sar]: https://blog.csdn.net/xusensen/article/details/54606401#sar%E7%AE%80%E4%BB%8B
[sar 1]: https://blog.csdn.net/xusensen/article/details/54606401#sar%E5%91%BD%E4%BB%A4%E5%B8%B8%E7%94%A8%E6%A0%BC%E5%BC%8F
[sar 2]: https://blog.csdn.net/xusensen/article/details/54606401#sar%E5%B8%B8%E7%94%A8%E6%80%A7%E8%83%BD%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%88%86%E6%9E%90
[CPU_-u]: https://blog.csdn.net/xusensen/article/details/54606401#%E6%95%B4%E4%BD%93cpu%E4%BD%BF%E7%94%A8%E7%BB%9F%E8%AE%A1-u
[CPU_-P]: https://blog.csdn.net/xusensen/article/details/54606401#%E5%90%84%E4%B8%AAcpu%E4%BD%BF%E7%94%A8%E7%BB%9F%E8%AE%A1-p
[-r]: https://blog.csdn.net/xusensen/article/details/54606401#%E5%86%85%E5%AD%98%E4%BD%BF%E7%94%A8%E6%83%85%E5%86%B5%E7%BB%9F%E8%AE%A1-r
[IO_-b]: https://blog.csdn.net/xusensen/article/details/54606401#%E6%95%B4%E4%BD%93io%E6%83%85%E5%86%B5-b
[IO_-d]: https://blog.csdn.net/xusensen/article/details/54606401#%E5%90%84%E4%B8%AAio%E8%AE%BE%E5%A4%87%E6%83%85%E5%86%B5-d
[-n]: https://blog.csdn.net/xusensen/article/details/54606401#%E7%BD%91%E7%BB%9C%E7%BB%9F%E8%AE%A1-n
[sar_-o]: https://blog.csdn.net/xusensen/article/details/54606401#sar%E6%97%A5%E5%BF%97%E4%BF%9D%E5%AD%98-o
[References]: https://blog.csdn.net/xusensen/article/details/54606401#references
[SouthEast]: /images/20220521/5449c262b8154bcc9f49a0392a462dda.png
[SouthEast 1]: /images/20220521/4019a3c04490404f9ca365d4572b1d32.png
[SouthEast 2]: /images/20220521/ba0f3284446948c5a58391297441dfa9.png
[SouthEast 3]: /images/20220521/c42637c64ba14a288f5845a993a8e61b.png
[SouthEast 4]: /images/20220521/2d8efb8ef1d248afbe3d737ae54b3121.png
[SouthEast 5]: /images/20220521/d7a2c3cdf2764938b5ee6853d2d56455.png
[http_www.thegeekstuff.com_2011_03_sar-examples]: http://www.thegeekstuff.com/2011/03/sar-examples/
[http_www.cnblogs.com_bangerlee_articles_2545747.html]: http://www.cnblogs.com/bangerlee/articles/2545747.html
[http_www.cnblogs.com_xianghang123_archive_2011_08_25_2153591.html]: http://www.cnblogs.com/xianghang123/archive/2011/08/25/2153591.html
[http_www.chinaz.com_server_2013_0401_297942.shtml]: http://www.chinaz.com/server/2013/0401/297942.shtml