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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。文章转载自:

1. sar简介

1.1 sar命令常用格式

# sar [ options ] [ <interval> [ <count> ] ]

其中：

  • options：命令行选项

  • interval: 采样周期，单位是秒

  • count：采样次数，默认值是连续采样

例如：

cmd-sar

  • 选项，也就是我们要获取的是哪个类型的指标数据，这里的-n，代表的是监控一些网络信息

  • 类型参数，有的类型带有参数，有的没有。这里的DEV，代表的是监控网卡信息

  • 时间间隔，表示多少秒采样一次数据，这里的1就是1秒

  • 次数，表示采样的次数。比如时间间隔是3，采样次数是4，那么sar命令将会阻塞12秒钟

1.2 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

1.3 常用参数

(0) 默认监控: sar 1 1      //  CPU和IOWAIT统计状态 

(1) sar -b 1 1           // IO传送速率

(2) sar -B 1 1           // 页交换速率

(3) sar -c 1 1          // 进程创建的速率

(4) sar -d 1 1          // 块设备的活跃信息

(5) sar -n DEV 1 1      // 网路设备的状态信息

(6) sar -n SOCK 1 1     // SOCK的使用情况

(7) sar -n ALL 1 1      // 所有的网络状态信息

(8) sar -P ALL 1 1      // 每颗CPU的使用状态信息和IOWAIT统计状态 

(9) sar -q 1 1          // 队列的长度（等待运行的进程数）和负载的状态

(10) sar -r 1 1         // 内存和swap空间使用情况

(11) sar -R 1 1         // 内存的统计信息（内存页的分配和释放、系统每秒作为BUFFER使用内存页、每秒被cache到的内存页）

(12) sar -u 1 1         // CPU的使用情况和IOWAIT信息（同默认监控）

(13) sar -v 1 1         // inode, file and other kernel tablesd的状态信息

(14) sar -w 1 1         // 每秒上下文交换的数目

(15) sar -W 1 1         // SWAP交换的统计信息(监控状态同iostat 的si so)

(16) sar -x 2906 1 1    // 显示指定进程(2906)的统计信息，信息包括：进程造成的错误、用户级和系统级用户CPU的占用情况、运行在哪颗CPU上

(17) sar -y 1 1         // TTY设备的活动状态

2. sar常用性能数据

  • 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

3. CPU资源监控

3.1 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)

cmd-sar

输出列说明：

  • 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。

3.2 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

cmd-sar

其中”CPU”列输出0,1指示对应的cpu核。也可针对单独一个内核显示，“-P 0”指示显示第一个内核的统计信息，“-P 1”指示显示第二个内核的统计信息:

cmd-sar

3.3 将CPU使用情况保存到文件中

例如，每4秒采样一次，连续采样3次，观察CPU 的使用情况，并将采样结果以二进制形式存入当前目录下的文件test中，需键入如下命令：

# sar -u -o test 4 3

cmd-sar

4. 内存监控

4.1 内存和交换空间监控

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

cmd-sar

下面说明一下各列的含义:

  • 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 : 这个值是kbmemused和内存总量(不包括swap)的一个百分比

  • kbbuffers : 这个值就是free命令中的buffer

  • kbcached : 这个值就是free命令中的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

4.2 内存分页监控

例如，每10秒采样一次，连续采样3次，监控内存分页：

# sar -B 10 3

屏幕显示如下：

cmd-sar

输出项说明：

  • 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

5. I/O监控

5.1 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

cmd-sar

输出项说明：

  • tps ：每秒钟物理设备的 I/O 传输总量

  • rtps ：每秒钟从物理设备读入的数据总量

  • wtps ：每秒钟向物理设备写入的数据总量

  • 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

5.2 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

cmd-sar

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

Tips：

  • 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，也表示有大量io在等待。

6. 进程队列长度和平均负载状态监控

例如，每3秒采样一次，连续采样3次，监控进程队列长度和平均负载状态：

# sar -q 3 3

cmd-sar

输出项说明：

  • runq-sz ：运行队列的长度（等待运行的进程数）

  • plist-sz ： 进程列表中进程（processes）和线程（threads）的数量

  • ldavg-1 ：最后1分钟的系统平均负载（System load average）

  • ldavg-5 ： 过去5分钟的系统平均负载

  • ldavg-15 ：过去15分钟的系统平均负载

7. 系统交换活动信息监控

例如，每5秒采样一次，连续采样3次，监控系统交换活动信息：

# sar - W 5 3

cmd-sar

各输出项说明：

  • 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

8. 设备使用情况监控

例如，每2秒采样一次，连续采样1次，报告设备使用情况，需键入如下命令：

# sar -d -p 2 1  #-d表示输出每一块设备的信息，参数-p可以打印出sda,hdc等磁盘设备名称,
                  如果不用参数-p,设备节点则有可能是dev8-0,dev22-0

cmd-sar

各输出项说明：

  • 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,说明越饱和

Tips:

  • avgqu-sz 的值较低时，设备的利用率较高。

  • 当%util的值接近 1% 时，表示设备带宽已经占满。

9. 判断系统故障问题，选用什么命令

  • 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

10. 压力测试实验

下载压测工具:

# yum install epel-release -y
# yum install stress -y

10.1 测试cpu占用率

cmd-sar

cmd-sar

10.2 测试内存占用率

开启2个进程分配内存，每次分配1GB内存，保持100秒后释放，100秒后退出:

# stress --vm 2 --vm-bytes 1G --vm-hang 100 --timeout 100

cmd-sar

cmd-sar

10.3 测试I/O与传输速率与磁盘使用情况

cmd-sar

cmd-sar

10.4 测网络流量

用ab命令来测试网络流量:

cmd-sar

cmd-sar

11. 总结

sar功能全面，可以统计很多系统数据:

  • 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



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