系统性能分析工具-sar

概述

sar（System Activity Reporter系统活动情况报告）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。

格式：sar [options] [-A] [-o file] t [n]

追溯过去的统计数据

默认情况下，sar从最近的0点0分开始显示数据；如果想继续查看一天前的报告；可以查看保存在/var/log/sysstat/下的sa日志； 使用sar工具查看:

sar -f /var/log/sysstat/sa20191217

• n为采样次数，是可选的，默认值是1
• t为采样间隔，是必须有的参数
• -o file表示将命令结果以二进制格式存放在文件中

常用命令

下面列出一些常用命令，可以修改1为相应的采样时间间隔或次数，如果值不稳定可以增加采样次数和间隔。如果没有指定采样次数，会不断将采样的结果打印。

• sar 1 // CPU和IOWAIT统计状态
• sar -b 1 // IO传送速率
• sar -B 1 // 页交换速率
• sar -C 1 // 进程创建的速率
• sar -d 1 // 块设备的活跃信息
• sar -n DEV 1 // 网路设备的状态信息
• sar -n DEV 5 5 // 五秒五次查看设备状态
• sar -n SOCK 1 // SOCK的使用情况
• sar -n ALL 1 // 所有的网络状态信息
• sar -P ALL 1 // 每颗CPU的使用状态信息和IOWAIT统计状态
• sar -q 1 // 队列的长度（等待运行的进程数）和负载的状态
• sar -r 1 // 内存和swap空间使用情况
• sar -u 1 // CPU的使用情况和IOWAIT信息（同默认监控）
• sar -v 1 // inode, file and other kernel tablesd的状态信息
• sar -w 1 // 每秒上下文交换的数目
• sar -W 1 // SWAP交换的统计信息(监控状态同iostat 的si so)
• sar -y 1 // TTY设备的活动状态

sar -u 1 0 -e 16:00:00 > data.txt: 每隔1秒记录CPU的使用情况，直到15点，数据将保存到data.txt文件中

统计各种指标

• 怀疑CPU存在瓶颈，可用 sar -u 和 sar -q 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

命令详解（按照选项字母升序排序），可能部分选项某些系统不支持。

• -A: 报告所有性能指标
• -b: 报告IO传送速率
  • tps: 每秒从物理磁盘I/O的次数.多个逻辑请求会被合并为一个I/O磁盘请求,一次传输的大小是不确定的.
  • rtps: 每秒的读请求数
  • wtps: 每秒的写请求数
  • bread/s: 每秒读磁盘的数据块数(in blocks 1 block = 512B, 2.4以后内核)
  • bwrtn/s: 每秒写磁盘的数据块数(in blocks 1 block = 512B, 2.4以后内核)
  • 一般情况下tps=(rtps+wtps)
• B: 报告页交换速率
  • pgpgin/s: 表示每秒从磁盘或SWAP置换到内存的字节数(KB)
  • pgpgout/s: 表示每秒从内存置换到磁盘或SWAP的字节数(KB)
  • fault/s: 每秒钟系统产生的缺页数,即主缺页与次缺页之和(major + minor)
  • majflt/s: 每秒钟产生的主缺页数.
  • pgfree/s: 每秒被放入空闲队列中的页个数
  • pgscank/s: 每秒被kswapd扫描的页个数
  • pgscand/s: 每秒直接被扫描的页个数
  • pgsteal/s: 每秒钟从cache中被清除来满足内存需要的页个数
  • %vmeff:每秒清除的页(pgsteal)占总扫描页(pgscank+pgscand)的百分比
• -c：报告系统调用情况
• -d: 报告磁盘的使用情况
  • tps: 每秒从物理磁盘I/O的次数.多个逻辑请求会被合并为一个I/O磁盘请求,一次传输的大小是不确定的
  • rd_sec/s: 每秒读扇区的次数.
  • wr_sec/s: 每秒写扇区的次数.
  • avgrq-sz: 平均每次设备I/O操作的数据大小(扇区).
  • avgqu-sz: 磁盘请求队列的平均长度.
  • await: 从请求磁盘操作到系统完成处理,每次请求的平均消耗时间,包括请求队列等待时间,单位是毫秒(1秒=1000毫秒).
  • svctm: 系统处理每次请求的平均时间,不包括在请求队列中消耗的时间.
  • %util: I/O请求占CPU的百分比,比率越大,说明越饱
• -g: 报告串口的使用情况
• -r: 报告内存使用状况
  • kbmemfree：这个值和free命令中的free值基本一致,所以它不包括buffer和cache的空间.
  • kbmemused：这个值和free命令中的used值基本一致,所以它包括buffer和cache的空间.
  • %memused：物理内存使用率，这个值是kbmemused和内存总量(不包括swap)的一个百分比.
  • kbbuffers和kbcached：这两个值就是free命令中的buffer和cache.
  • kbcommit：保证当前系统所需要的内存,即为了确保不溢出而需要的内存(RAM+swap).
  • %commit：这个值是kbcommit与内存总量(包括swap)的一个百分比.
• -q: 报告队列的长度（等待运行的进程数）和负载的状态
  runq-sz:处于运行或就绪的进程数量
  plist-sz:现在进程的总数(包括线程).
  ldavg-1:最近一分钟的负载.
  ldavg-5:最近五分钟的负载.
  ldavg-15:最近十分钟的负载.
• -R: 报告进程的活动情况
• -n: 报告网络使用情况
  • 常用选项
  • DEV显示网络接口信 息，EDEV显示关于网络错误的统计数据，SOCK显示套接字信息
  • FULL显示所有三个开关。它们可以单独或者一起使用
  • 各列的含义
  • IFACE LAN接口
  • rxpck/s 每秒钟接收的数据包
  • txpck/s 每秒钟发送的数据包
  • rxbyt/s 每秒钟接收的字节数
  • txbyt/s 每秒钟发送的字节数
  • rxcmp/s 每秒钟接收的压缩数据包
  • txcmp/s 每秒钟发送的压缩数据包
  • rxmcst/s 每秒钟接收的多播数据包
  • 选项列表
  • DEV Network interfaces
  • EDEV Network interfaces (errors)
  • NFS NFS client
  • NFSD NFS server
  • SOCK Sockets (v4)
  • IP IP traffic (v4)
  • EIP IP traffic (v4) (errors)
  • ICMP ICMP traffic (v4)
  • EICMP ICMP traffic (v4) (errors)
  • TCP TCP traffic (v4)
  • ETCP TCP traffic (v4) (errors)
  • UDP UDP traffic (v4)
  • SOCK6 Sockets (v6)
  • IP6 IP traffic (v6)
  • EIP6 IP traffic (v6) (errors)
  • ICMP6 ICMP traffic (v6)
  • EICMP6 ICMP traffic (v6) (errors)
  • UDP6 UDP traffic (v6)
  • FC Fibre channel HBAs
  • SOFT Software-based network processing
• -u: 报告CPU使用率
  %user 用户模式下消耗的CPU时间的比例；
  %nice 通过nice改变了进程调度优先级的进程，在用户模式下消耗的CPU时间的比例
  %system 系统模式下消耗的CPU时间的比例；
  %iowait CPU等待磁盘I/O导致空闲状态消耗的时间比例；
  %steal 利用Xen等操作系统虚拟化技术，等待其它虚拟CPU计算占用的时间比例；
  %idle CPU空闲时间比例；
• -v：报告进程、I节点、文件和锁表状态
• -W: 报告页面交换发生状况，页面发生交换时，服务器的吞吐量会大幅下降
  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

在不使用参数时默认查看CPU性能：

• %user： CPU处在用户模式下的时间百分比。
• %system： CPU处在系统模式下的时间百分比。
• %iowait： CPU等待输入输出完成时间的百分比。
  %iowait的值过高，表示硬盘存在I/O瓶颈
• %idle： CPU空闲时间百分比。
  %idle值高，表示CPU较空闲
  如果%idle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
  %idle值如果持续低于10，那么系统的CPU处理能力相对较低，表明系统中最需要解决的资源是CPU