常用機器性能評估工具
楊海春,曾在從興技術有限公司擔任主要設計開發崗，熟悉移動計費系統整體系統架構。目前就職於騰訊計算機系統有限公司，擔任工程師職位，熟悉日誌計費系統，離線計算等場景。
軟件系統跑在機器上，處理能力受硬件制約，所以，單機處理能力會有上限。評估機器處理能力的上限，檢查程序的瓶頸在哪，有助於程序性能分析。
主要的幾大硬件：CPU、內存、網絡、磁盤。本文主要結合本人經驗介紹這幾大硬件的性能評估工具。
1．CPU性能評估
1.1 vmstat 工具
使用舉例：
vmstat 1 10
第一個參數：采樣頻率
第二個參數：采樣次數
結果參數：
--procs--
r:運行和等待CPU時間片的進程數
b:等待資源的進程數。如等待網絡I/O
如果r值長期大於CPU的個數, 則CPU遇到瓶頸
--cpu--
us:用戶進程消耗CPU時間百分比
sy ：內核進程消耗的CPU時間百分比
如上圖，跑了幾個耗cpu的程序，發現us長期接近100，cpu已經跑滿了。這個時候，可能需要考慮優化應用服務算法了。
一般：如果us長時間大於50，需要考慮優化程序算法等。
sy + us > 80 可能存在CPU瓶頸了
1.2 Sar工具
舉例：sar -u 1 5
%idle值高，表示CPU較空閑。
如果idle值持續低於10，表示系統中目前的瓶頸在CPU。
如上圖，CPU已經達到瓶頸了。
2． 內存性能評估
2.1 free 工具
舉例：free –g or free –m
-g:以GB為單位查看
-m:以MB為單位查看
關註第二行：
-buffers/cache=Mem行：used-buffers-cached
+buffers/cache=Mem行：free+buffers+cached
一般第二行 +buffers/cache 表示應用程序可使用的內存。
cached裏的內容，一般可以釋放給應用程序使用。
釋放cached裏的內存，看是否可用：
echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
再查看內存：
發現末完全釋放，只釋放了一部分。(與上面的圖比較)
檢查：發現部分共享內存占用，無法釋放，應用程序也就無法使用這部分了。
刪除目前沒有使用的共享內存：
ipcs -m | awk ‘$6 == 0 {system("ipcrm -m "$2)}‘
再執行
echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
再執行
free –m
cached裏的內存又釋放了一些。
剩下的，部分的共享內存，應用程序正常使用，無法釋放。
所以，真正可用的內存，應該是 2400M左右。
還可以使用cat /proc/meminfo查看
3． 磁盤性能評估
3.1 iostat工具
舉例：
iostat -d -x -k 1 10
-d 表示，顯示設備（磁盤）使用狀態
-x將用於顯示和io相關的擴展數據
-k某些使用block為單位的列強制使用Kilobytes為單位
await I/O請求的平均等待時間，單位毫秒；值越小，性能越好；
svctm I/O請求的平均服務時間，單位毫秒
%util 統計時間內有百分幾的時間用於I/O操作。接近100，表示磁盤已經接近滿負荷運行了。
如上圖，如果await時間遠大於svctm，表示等待I/O隊列的時候太大，磁盤已經達到瓶頸了。
3.2 Sar工具
舉例：
sar –d 1 10
avwait：隊列占滿時傳送請求等待隊列空閑的平均時間。
avserv：完成傳送請求所需平均時間（毫秒）。
%util: 100磁盤已經繁忙了。
看寫入速度，100多M每秒。要提高寫入速度，可以換更快的盤。
4． 網卡性能監控
4.1 ss工具
舉例：
ss -a -tp -s|grep agent
ss –s
查看現有連接數等：
常用選項：
-a 顯示所有的sockets
-l 顯示正在監聽的
-n 顯示數字IP和端口，不通過域名服務器
-p 顯示使用socket的對應的程序
-s 打印出統計信息。
5． 整體性能評估工具
5.1 Top工具
舉例：
top
%us:指的是cpu用在用戶態程序上的時間；
%sy:指的是cpu用在內核態程序上的時間；
%ni:指的是用在nice優先級調整過的用戶態程序上的時間；
%id:指的是cpu空閑時間；
load average:
任務隊列的平均長度
1分鐘、5分鐘、15分鐘前到現在平均值
三個值長時間大於CPU核數的話，表示機器很繁忙。上圖開了8個耗CPU程序，可以發現，1分鐘均值已經越過CPU個數（機器CPU個數為8核）
常用機器性能評估工具