vmstat命令是最常見的Linux/Unix監(jiān)控工具，可以展現(xiàn)給定時間間隔的服務(wù)器的狀態(tài)值,包括服務(wù)器的CPU使用率，內(nèi)存使用，虛擬內(nèi)存交換情況,IO讀寫情況。這個命令是我查看Linux/Unix最喜愛的命令，一個是Linux/Unix都支持，二是相比top，我可以看到整個機(jī)器的CPU,內(nèi)存,IO的使用情況，而不是單單看到各個進(jìn)程的CPU使用率和內(nèi)存使用率(使用場景不一樣)。
在系統(tǒng)中運(yùn)行的每個進(jìn)程都需要使用到內(nèi)存，但不是每個進(jìn)程都需要每時每刻使用系統(tǒng)分配的內(nèi)存空間。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行所需內(nèi)存超過實際的物理內(nèi)存，內(nèi)核會釋放某些進(jìn)程所占用但未使用的部分或所有物理內(nèi)存，將這部分資料存儲在磁盤上直到進(jìn)程下一次調(diào)用，并將釋放出的內(nèi)存提供給有需要的進(jìn)程使用。
在Linux內(nèi)存管理中，主要是通過“調(diào)頁P(yáng)aging”和“交換Swapping”來完成上述的內(nèi)存調(diào)度。調(diào)頁算法是將內(nèi)存中最近不常使用的頁面換到磁盤上，把活動頁面保留在內(nèi)存中供進(jìn)程使用。交換技術(shù)是將整個進(jìn)程，而不是部分頁面，全部交換到磁盤上。
分頁(Page)寫入磁盤的過程被稱作Page-Out，分頁(Page)從磁盤重新回到內(nèi)存的過程被稱作Page-In。當(dāng)內(nèi)核需要一個分頁時，但發(fā)現(xiàn)此分頁不在物理內(nèi)存中(因為已經(jīng)被Page-Out了)，此時就發(fā)生了分頁錯誤（Page Fault）。
當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)核發(fā)現(xiàn)可運(yùn)行內(nèi)存變少時，就會通過Page-Out來釋放一部分物理內(nèi)存。經(jīng)管Page-Out不是經(jīng)常發(fā)生，但是如果Page-out頻繁不斷的發(fā)生，直到當(dāng)內(nèi)核管理分頁的時間超過運(yùn)行程式的時間時，系統(tǒng)效能會急劇下降。這時的系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行非常慢或進(jìn)入暫停狀態(tài)，這種狀態(tài)亦被稱作thrashing(顛簸)。
三、使用vmstat
1.用法
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]
-a：顯示活躍和非活躍內(nèi)存
-f：顯示從系統(tǒng)啟動至今的fork數(shù)量 。引申閱讀： http://www.cnblogs.com/leoo2sk/archive/2009/12/11/talk-about-fork-in-linux.html
-m：顯示slabinfo
-n：只在開始時顯示一次各字段名稱。
-s：顯示內(nèi)存相關(guān)統(tǒng)計信息及多種系統(tǒng)活動數(shù)量。
delay：刷新時間間隔。如果不指定，只顯示一條結(jié)果。
count：刷新次數(shù)。如果不指定刷新次數(shù)，但指定了刷新時間間隔，這時刷新次數(shù)為無窮。
-d：顯示磁盤相關(guān)統(tǒng)計信息。
-p：顯示指定磁盤分區(qū)統(tǒng)計信息
-S：使用指定單位顯示。參數(shù)有 k 、K 、m 、M ，分別代表1000、1024、1000000、1048576字節(jié)（byte）。默認(rèn)單位為K（1024 bytes）
-V：顯示vmstat版本信息。
一般vmstat工具的使用是通過兩個數(shù)字參數(shù)來完成的，第一個參數(shù)是采樣的時間間隔數(shù)，單位是秒，第二個參數(shù)是采樣的次數(shù)，如:
[root@localhost user]# vmstat 2 1
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
r? b? swpd? free? buff? cache? si? so? ? bi? ? bo? in? cs us sy id wa st
0? 0? ? ? 0 1330980? 1008 1770060? ? 0? ? 0? 365? 107? 102? 134? 2? 1 95? 2? 0
2表示每個兩秒采集一次服務(wù)器狀態(tài)，1表示只采集一次。
實際上，在應(yīng)用過程中，我們會在一段時間內(nèi)一直監(jiān)控，不想監(jiān)控直接結(jié)束vmstat就行了,例如:
[root@localhost user]# vmstat 2
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
r? b? swpd? free? buff? cache? si? so? ? bi? ? bo? in? cs us sy id wa st
1? 0? ? ? 0 1331220? 1008 1769992? ? 0? ? 0? 382? 111? 104? 135? 2? 1 95? 2? 0
0? 0? ? ? 0 1331228? 1008 1769992? ? 0? ? 0? ? 0? ? 4? 166? 271? 1? 1 99? 0? 0
0? 0? ? ? 0 1331228? 1008 1769992? ? 0? ? 0? ? 0? ? 4? 721? 898? 3? 2 95? 0? 0
2? 0? ? ? 0 1331228? 1008 1769992? ? 0? ? 0? ? 0? ? 0? 206? 287? 1? 0 99? 0? 0
0? 0? ? ? 0 1331228? 1008 1769992? ? 0? ? 0? ? 0? ? 0? 348? 513? 1? 1 98? 0? 0
這表示vmstat每2秒采集數(shù)據(jù)，一直采集，直到我結(jié)束程序，這里采集了5次數(shù)據(jù)我就結(jié)束了程序。
好了，命令介紹完畢，現(xiàn)在開始實戰(zhàn)講解每個參數(shù)的意思。
r?表示運(yùn)行隊列(就是說多少個進(jìn)程真的分配到CPU)，我測試的服務(wù)器目前CPU比較空閑，沒什么程序在跑，當(dāng)這個值超過了CPU數(shù)目，就會出現(xiàn)CPU瓶頸了。這個也和top的負(fù)載有關(guān)系，一般負(fù)載超過了3就比較高，超過了5就高，超過了10就不正常了，服務(wù)器的狀態(tài)很危險。top的負(fù)載類似每秒的運(yùn)行隊列。如果運(yùn)行隊列過大，表示你的CPU很繁忙，一般會造成CPU使用率很高。
b?表示阻塞的進(jìn)程,這個不多說，進(jìn)程阻塞，大家懂的。
swpd?虛擬內(nèi)存已使用的大小，如果大于0，表示你的機(jī)器物理內(nèi)存不足了，如果不是程序內(nèi)存泄露的原因，那么你該升級內(nèi)存了或者把耗內(nèi)存的任務(wù)遷移到其他機(jī)器。
free?空閑的物理內(nèi)存的大小，我的機(jī)器內(nèi)存總共8G，剩余3415M。
buff?Linux/Unix系統(tǒng)是用來存儲，目錄里面有什么內(nèi)容，權(quán)限等的緩存，我本機(jī)大概占用300多M
cache?cache直接用來記憶我們打開的文件,給文件做緩沖，我本機(jī)大概占用300多M(這里是Linux/Unix的聰明之處，把空閑的物理內(nèi)存的一部分拿來做文件和目錄的緩存，是為了提高 程序執(zhí)行的性能，當(dāng)程序使用內(nèi)存時，buffer/cached會很快地被使用。)
si?每秒從磁盤讀入虛擬內(nèi)存的大小，如果這個值大于0，表示物理內(nèi)存不夠用或者內(nèi)存泄露了，要查找耗內(nèi)存進(jìn)程解決掉。我的機(jī)器內(nèi)存充裕，一切正常。
so?每秒虛擬內(nèi)存寫入磁盤的大小，如果這個值大于0，同上。
bi?塊設(shè)備每秒接收的塊數(shù)量，這里的塊設(shè)備是指系統(tǒng)上所有的磁盤和其他塊設(shè)備，默認(rèn)塊大小是1024byte，我本機(jī)上沒什么IO操作，所以一直是0，但是我曾在處理拷貝大量數(shù)據(jù)(2-3T)的機(jī)器上看過可以達(dá)到140000/s，磁盤寫入速度差不多140M每秒
bo塊設(shè)備每秒發(fā)送的塊數(shù)量，例如我們讀取文件，bo就要大于0。bi和bo一般都要接近0，不然就是IO過于頻繁，需要調(diào)整。
in每秒CPU的中斷次數(shù)，包括時間中斷
cs?每秒上下文切換次數(shù)，例如我們調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)，就要進(jìn)行上下文切換，線程的切換，也要進(jìn)程上下文切換，這個值要越小越好，太大了，要考慮調(diào)低線程或者進(jìn)程的數(shù)目,例如在apache和nginx這種web服務(wù)器中，我們一般做性能測試時會進(jìn)行幾千并發(fā)甚至幾萬并發(fā)的測試，選擇web服務(wù)器的進(jìn)程可以由進(jìn)程或者線程的峰值一直下調(diào)，壓測，直到cs到一個比較小的值，這個進(jìn)程和線程數(shù)就是比較合適的值了。系統(tǒng)調(diào)用也是，每次調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)，我們的代碼就會進(jìn)入內(nèi)核空間，導(dǎo)致上下文切換，這個是很耗資源，也要盡量避免頻繁調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)。上下文切換次數(shù)過多表示你的CPU大部分浪費(fèi)在上下文切換，導(dǎo)致CPU干正經(jīng)事的時間少了，CPU沒有充分利用，是不可取的。
us?用戶CPU時間，我曾經(jīng)在一個做加密解密很頻繁的服務(wù)器上，可以看到us接近100,r運(yùn)行隊列達(dá)到80(機(jī)器在做壓力測試，性能表現(xiàn)不佳)。
sy?系統(tǒng)CPU時間，如果太高，表示系統(tǒng)調(diào)用時間長，例如是IO操作頻繁。
id?空閑 CPU時間，一般來說，id + us + sy = 100,一般我認(rèn)為id是空閑CPU使用率，us是用戶CPU使用率，sy是系統(tǒng)CPU使用率。
st 等待IO CPU時間。
