详解Linux性能指标：处理器、内存、网络和磁盘

概述

一个基于 Linux 操作系统的服务器运行的同时，也会表征出各种各样参数信息。通常来说运维人员、系统管理员会对这些数据会极为敏感，但是这些参数对于开发者来说也十分重要，尤其当你的程序非正常工作的时候，这些蛛丝马迹往往会帮助快速定位跟踪问题。 下面主要 从处理器、内存、网络和磁盘四个方面来介绍下Linux性能指标。

处理器指标

处理器指标如下：

1、CPU利用率

这个可能是最直接的指标，它全面展示了每个处理器的利用率。在IBM Systemx架构 中，如果CPU利用率持续高于80%，就可能遇到了处理器瓶颈。

2、用户时间

表示CPU在用户进程上的时间百分比，包括nice时间。用户时间值高是一个较好的状 态，在这种情况下，系统在处理真正的任务。

3、系统时间

表示CPU花在内核操作上的时间百分比，包括IRQ和softirq时间。持续的高系统时间可以 指出网络和驱动栈的瓶颈。CPU花在内核上的时间越少越好。

4、等待

CPU花在等待I/O操作上的时间总和。类似blocked值，系统不应该把大量时间花在等待 I/O操作上；否则，你应该调查I/O子系统的性能。

5、空闲时间

表示系统处于空闲等待任务的时间比。

6、Nice时间

表示CPU花在re-nicing进程，改变进程执行顺序和优先级上的时间。

7、平均负载

1. 平均负载不是百分比，是下面的和的滚动平均值：

2. 在队列中等待被处理的进程数 等待非中断任务完成的进程数

3. 是TASK_RUNNING和TASK_UNINTERRUPTIBLE的和的平均值。如果进程请求 CPU时间被阻塞（表示CPU没有时间处理它们），平均负载就会升高。另一方面， 如果每个进程直接就能获得CPU时间并且没有CPU周期丢失，负载就会降下来。

8、可运行进程

表示已经准备好要执行的进程。这个值不应该持续超过CPU个数的10倍，否则就是出现 了CPU瓶颈。

9、阻塞的

在等待I/O操作完成的时候，进程不能执行。阻塞进程可以指出你的I/O瓶颈。

10、上下文切换

系统上有大量的切换在线程间发生，在有大量中断和上下文切换发生时，表示驱动或应 用程序出现了问题。一般来说，上下文切换不是好现象，因为CPU缓存需要刷新，但是 有些上下文切换是必要的。

11、中断

中断值包含硬中断和软中断。硬中断对系统性能有更大的影响。高中断值指示了软件瓶 颈，无论是内核还是驱动程序层面的。记住中断值包含CPU时钟引起的中断。

内存指标

如下是内存度量值：

1、空闲内存

和其它操作系统相比，不应该过分担心Linux内存的问题。Linux把大部分没用到的内存作为文件系统缓存，所以计算空闲内存的时候还得加 上已用内存中的缓冲（buffer）和缓存(cache)大小。

2、swap利用率

这个数值表明已经使用的swap的空间。swap使用 率只是表明Linux的内存管理有多么高效。SwapIn/Out才是识别内存瓶颈的手段，长时间 每秒200到300以上的swapin/out次数表明可能出现内存瓶颈。

3、缓冲和缓存

cache被用作文件系统缓存和块设备缓存。

4、Slabs

描述内核的内存使用量。注意，内核页不能page out到磁盘。

5、活动和非活动内存

提供关于系统中活动的内存信息。非活动内存是可能由kswapd守护进程交换到磁盘的候选。

网络指标

以下是网络指标：

1、接收和发送的包

这个指标告诉你指定网络接口的接收和发送网络包的数量。

2、接收和发送的字节

这个值是指定网卡的发送和接收的字节数。

3、每秒碰撞

这个值提供了各个网络接口所连接网络的所发生的冲突数量。持续的冲突可能是由于网 络基础设施导致的，而不是服务器。在大多数正确配置的网络中，碰撞很少发送，除非 网络是由集线器组成的。 丢包 这是被内核丢弃的包的数量，可能是防火墙配置导致的，也可能是由于缺少网络缓冲。

4、过载

过载表示网络接口用光缓冲空间的次数。这个指标应该和丢包联合起来使用，来判断 瓶颈是由网络缓冲还是网络队列长度导致的。

5、错误

被标识为故障的帧数目。这通常是由于网络不匹配或者部分网线损坏导致的。在铜基千兆中，部分损坏网线可能导致显著的网络性能问题。

磁盘设备指标

以下是磁盘设备的相关指标：

1、IO等待

CPU花在等待I/O操作发生上的时间。该值长时间飙高预示着可能出现了I/O瓶颈。

2、平均队列长度

未完成的I/O请求数量。通常，2到3的磁盘队列是很理想的；太高可能表示出现了I/O瓶 颈。 3、平均等待

一个IO请求被服务的平均等待时间，以毫秒计算。等待时间由真实的I/O操作时间和I/O队 列的等待时间组成。

4、每秒传输

表示每秒有多少个I/O操作被执行（读和写）。transferspersecond和kBytespersecond 可以联合使用，来表示系统每秒的平均传输大小。平均传输大小通常应该和所使用的磁 盘子系统的条带大小相匹配。

5、每秒读写块

在内核2.6中，它表示每秒读取和写入1024字节块的数目。更早的内核，块大小可能不一 样，从512字节到4K字节不等。

6、每秒读写的千字节

从块设备读和写的千字节，表示从块设备中读取和写入的实际大小。