在Linux中，如何进行系统资源的监控？

在Linux系统中，监控系统资源对于确保系统稳定运行、及时发现并解决问题至关重要。以下是一些常用的命令和工具，用于监控CPU、内存、磁盘I/O以及其他关键系统资源。

1. CPU使用情况

• top：提供了一个实时的视图，展示了当前正在运行的进程及其CPU和内存使用情况。你可以按不同的列排序，如CPU使用率或内存使用量，以快速识别资源消耗大的进程。
• htop：是top命令的一个增强版本，提供了更友好的交互界面，支持颜色，并允许用户通过箭头键导航和筛选进程列表。

2. 内存监控

• free：显示系统总的内存使用情况，包括物理内存、缓冲区、交换空间等。
• vmstat：除了内存使用情况外，还能显示CPU活动、进程、磁盘I/O等信息，是一个全面的系统状态查看工具。

3. 磁盘I/O监控

• iostat：报告CPU使用情况和磁盘I/O统计，特别适合于诊断磁盘I/O瓶颈。
• iotop：类似于top，但专注于磁盘I/O活动，显示哪些进程在读写硬盘以及它们的I/O带宽使用情况。

4. 系统整体统计与历史数据

• sar（System Activity Reporter）：记录并报告系统活动，可以提供CPU、内存、I/O、网络等资源的详细历史数据。通过配置sar，你可以定期收集数据，并在之后分析系统行为。

5. 进程监控与管理

• ps：显示瞬间的进程状态，可以用来查看单个或所有进程的资源使用情况。
• pgrep/pkill：基于名称查找或终止进程，是管理进程的便捷工具。

6. 综合监控工具

• atop：提供了一个终端环境下的综合资源监控视图，能够同时显示CPU、内存、网络、I/O和内核活动，特别适用于高负载情况下的快速诊断。
• nmon：一个强大的系统监控工具，可以实时显示系统资源使用情况，也能将数据保存下来供后续分析。

7. 高级监控与图形化界面

• Grafana + Prometheus 或 Zabbix：这些是更为高级的监控解决方案，提供了丰富的图形化界面，可以设置警报规则，长期存储和分析监控数据。虽然它们的安装和配置相对复杂，但非常适合大规模系统或需要深入分析的场景。

8. 使用示例

• 查看CPU使用情况：top 或 htop
• 查看内存使用情况：free -h（-h参数用于以人类可读的格式显示大小）
• 监控磁盘I/O：iostat -x 5（每隔5秒显示一次详细I/O统计）
• 获取系统活动报告：sar -A（显示所有可用的系统活动报告）
• 查看特定进程：ps aux | grep <process_name> 或 pgrep <process_name>

1,top
运行 top 命令后，CPU 使用状态会以全屏的方式显示，并且会处在对话的模式 – 用基于 top 的命令，可以控制显示方式等等。

退出 top 的命令为 q （在 top 运行中敲 q 键一次）。

作用:
top命令用来显示执行中的程序进程，使用权限是所有用户。

格式:
top [－] [d delay] [q] [c] [S] [s] [i] [n]

主要参数:
d：指定更新的间隔，以秒计算。
q：没有任何延迟的更新。如果使用者有超级用户，则top命令将会以最高的优先序执行。
c：显示进程完整的路径与名称。
S：累积模式，会将己完成或消失的子行程的CPU时间累积起来。
s：安全模式。
i：不显示任何闲置(Idle)或无用(Zombie)的行程。
n：显示更新的次数，完成后将会退出top。

 

第一行表示的项目依次为当前时间、系统启动时间、当前系统登录用户数目、平均负载(最近1,5,15分钟)。
第二行显示的是所有启动的进程、目前运行的、挂起(Sleeping)的和无用(Zombie)的进程。

第三行显示的是目前CPU的使用情况，包括系统占用的比例、用户使用比例、闲置(Idle)比例。

第四行显示物理内存的使用情况，包括总的可以使用的内存、已用内存、空闲内存、缓冲区占用的内存。

第五行显示交换分区使用情况，包括总的交换分区、使用的、空闲的和用于高速缓存的大小。

第六行显示的项目最多，下面列出了详细解释。
PID（Process ID）：进程标示号。
USER：进程所有者的用户名。
PR：进程的优先级别。
NI：进程的优先级别数值。
VIRT：进程占用的虚拟内存值。
RES：进程占用的物理内存值。
SHR：进程使用的共享内存值。
S：进程的状态，其中S表示休眠，R表示正在运行，Z表示僵死状态，N表示该进程优先值是负数。
%CPU：该进程占用的CPU使用率。
%MEM：该进程占用的物理内存和总内存的百分比。
TIME＋：该进程启动后占用的总的CPU时间。
Command：进程启动的启动命令名称，如果这一行显示不下，进程会有一个完整的命令行。
top命令使用过程中，还可以使用一些交互的命令来完成其它参数的功能。这些命令是通过快捷键启动的。

<空格键>：立刻刷新。
P：根据CPU使用大小进行排序。
T：根据时间、累计时间排序。
q：退出top命令。
m：切换显示内存信息。
t：切换显示进程和CPU状态信息。
c：切换显示命令名称和完整命令行。
M：根据使用内存大小进行排序。
W：将当前设置写入~/.toprc文件中。这是写top配置文件的推荐方法。

top命令是一个功能十分强大的监控系统的工具，对于系统管理员而言尤其重要。

2，uptime 命令
作用:

Unix 命令，显示系统已经运行了多长时间。

它依次显示下列信息：

当前时间、系统已经运行了多长时间、目前有多少登陆用户、系统在过去的1分钟、5分钟和15分钟内的平均负载。

一般 load avarage <3 系统良好，大于5 则有严重的性能问题，平均负载的最佳值是1，这意味着每个进程都可以立

即执行不会错过CPU周期。注意，这个值还应当除以CPU数目。如果load avarage=8 ,CPU=3,8/3=2.666，

2.66这个值表示系统状态良好.

 

提示：你可以使用 w 命令来代替 uptime。w 也提供关于当前系统登录用户和用户所进行工作的相关信息。

3,free
作用：

free命令用来显示内存的使用情况，使用权限是所有用户。

格式：
free [－b－k－m] [－o] [－s delay] [－t] [－V]

主要参数：
－b －k －m：分别以字节（B、KB、MB）为单位显示内存使用情况。
－s delay：显示每隔多少秒数来显示一次内存使用情况。
－t：显示内存总和列。
－o：不显示缓冲区调节列。

举例：
free命令是用来查看内存使用情况的主要命令。和top命令相比，它的优点是使用简单，并且只占用很少的系统资源。

通过－S参数可以使用free命令不间断地监视有多少内存在使用，这样可以把它当作一个方便实时监控器。

如下：

 

free -s2 -m 使用这个命令后终端会连续不断地报告内存使用情况（以MB为单位），每2秒更新一次。

此外为了获得详细的内存信息可以查看/proc/meminfo. Meminfo 可让你获取内存的详细信息，你可以使用 cat 和 grep 命令来显示

meminfo 信息：cat/proc/meminfo

 

4,vmstat
你可以使用 vmstat 来监控虚拟内存，一般 Linux 上的开发者喜欢使用虚拟内存来获得最佳的存储性能。该命令报告关于内核线程、

虚拟内存、磁盘、陷阱和 CPU 活动的统计信息。由 vmstat 命令生成的报告可以用于平衡系统负载活动。系统范围内的这些统计

信息（所有的处理器中）都计算出以百分比表示的平均值，或者计算其总和。

一般vmstat工具的使用是通过两个数字参数来完成的，第一个参数是采样的时间间隔数，单位是秒，第二个参数是采样的次数，如:
vmstat <interval> <count>
interval 是两次运行之间的时间间隔，以秒为单位。 count 是 vmstat 重复的次数。
比如我们希望 vmstat 每隔 5 秒运行一次并在第 2次运行后停止时的示例。 每 5 秒之后都会输出一行并显示此时的统计信息。

 

该输出显示有关系统资源的信息：
procs 显示进程数
r 等待运行的进程。系统上的负载越多，等待运行 CPU 周期的进程数量越多。
b 不可中断睡眠的进程，也称为“被阻塞”的进程。这些进程最有可能等待 I/O，但也可能等待其他事情。

wpd,free,buff,cache显示了内存值
wpd 虚拟内存或交换内存的数量（以 KB 为单位）
free 可用物理内存的数量（以 KB 为单位）
buff 用作缓冲区的内存数量（以 KB 为单位）
cache 用作缓存的物理内存数量（以 KB 为单位）

si so 显示了交换活动：
si 将内存从磁盘交换回物理 RAM 的速率（以 KB/秒为单位）
so 将内存从物理 RAM 交换到磁盘的速率（以 KB/秒为单位）

bi,bo显示了 I/O 活动：
bi 系统向块设备发送数据的速率（以块/秒为单位）
bo 系统从块设备中读取数据的速率（以块/秒为单位）

in,cs 显示了系统相关活动：
in 系统每秒接收到的中断数
cs 在进程空间中切换上下文的速率（以数量/秒为单位）

us,sy,id,wa 显示了 CPU 负载的信息：
us 显示花费在用户进程中的 CPU 百分比。Oracle 进程属于这一类。
sy 系统进程（如所有根进程）使用的 CPU 百分比
id 可用 CPU 百分比
wa 花费在“等待 I/O”上的百分比

理想情况下，等待或阻塞的进程数量（位于“procs”下）应该为 0 或接近于 0。 如果数值较高，则表示系统没有足够的资源

（如 CPU、内存或 I/O）。

如果您看到“proc”和“b”列（正在阻塞的进程）下有较大的数值和较高的 I/O，则可能出现了严重的 I/O 争用问题。

“swap”下的数据表明交换是否过多。如果交换过多，则表明物理内存可能不足。应该减少内存需求或增加物理 RAM。
“io”下的数据表示往返于磁盘的数据流。这表明正在进行的磁盘活动量，这并不一定表明存在问题。
“cpu”标题下是最有用的信息。“id”列显示空闲 CPU。如果用 100 减去该数值，则会得到繁忙 CPU 的百分比。

CPU 的空闲百分比(和top的区别)：top 显示每个 CPU 的空闲百分比，而 vmstat 显示所有 CPU 的空闲百分比。
如果系统显示较高的数值，请使用 top 命令确定占有 CPU 的系统进程 。

5,mpstat
mpstat mpstat是MultiProcessor Statistics的缩写，是实时系统监控工具。其报告与CPU的一些统计信息，这些信息存放在/proc/stat

文件中。在多CPUs系统里，其不但能查看所有CPU的平均状况信息，而且能够查看特定CPU的信息。
语法：mpstat [ { -d | -i | -s | -a } ] [ -w ] [ interval [ count ] ]
描述：mpstat 命令收集和显示系统中所有逻辑 CPU 的性能统计信息。用户既可以定义统计信息显示的次数，也可以定义数据更新的

时间间隔。调用 mpstat 命令时，它显示两部分的统计信息。第一部分显示系统配置，在命令开始执行时以及只要系统配置发生更改时

显示。第二部分显示使用率统计数据，每隔一定时间间隔显示，并且只要度量值与上一时间间隔有变化便会重新显示。

让我们看一看这些列值的含义：
%user 表示处理用户进程所使用 CPU 的百分比。用户进程是用于应用程序（如 Oracle 数据库）的非内核进程。
在本示例输出中，用户 CPU 百分比非常低。
%nice 表示使用 nice 命令对进程进行降级时 CPU 的百分比。在之前的部分中已经对 nice 命令进行了介绍。简单来说，nice 命令更改进程的优先级。
%system 表示内核进程使用的 CPU 百分比
%iowait 表示等待进行 I/O 所使用的 CPU 时间百分比
%irq 表示用于处理系统中断的 CPU 百分比
%soft 表示用于软件中断的 CPU 百分比
%idle 显示 CPU 的空闲时间
%intr/s 显示每秒 CPU 接收的中断总数

vmstat 和 mpstat 的区别：mpstat 可以显示每个处理器的统计， 而 vmstat 显示所有处理器的统计。因此，编写比较差的应用程序（不使用多线程体系结构）

可能会运行在一个多处理器机器上， 而不使用所有处理器。从而导致一个 CPU 过载，而其他 CPU却很空闲。通过 mpstat 可以轻松诊断这些类型的问题。

6,netstat
Netstat 和 ps 命令类似，是 Linux 管理员基本上每天都会用的工具，它显示了大量跟网络相关的信息，例如 socket 的使用、路由、接口、协议、网络等等，

下面是一些常用的参数：
-a (all)显示所有选项，默认不显示LISTEN相关
-t (tcp)仅显示tcp相关选项
-u (udp)仅显示udp相关选项
-n 拒绝显示别名，能显示数字的全部转化成数字。
-l 仅列出有在 Listen (监听) 的服務状态
-p 显示建立相关链接的程序名
-r 显示路由信息，路由表
-e 显示扩展信息，例如uid等
-s 按各个协议进行统计
-c 每隔一个固定时间，执行该netstat命令。
提示：LISTEN和LISTENING的状态只有用-a或者-l才能看到

 

更多netstat具体详情参考链接：http://www.cnblogs.com/ggjucheng/archive/2012/01/08/2316661.html
其实ss命令在多数情况下已经取代了netstat. ss是Socket Statistics的缩写，ss命令可以用来获取socket统计信息，它可以显示和netstat类似的内容。

但ss的优势在于它能够显示更多更详细的有关TCP和连接状态的信息，而且比netstat更快速更高效。使用方法参考 Linux网络状态工具ss命令使用详解。

 

7,iostat
性能评估的一个主要部分就是磁盘性能。iostat 命令提供了存储接口的性能指标,通常用它来监控磁盘 I/O 的情况。要特别注意 iostat 统

计结果中的 %iowait 值，太大了表明你的系统存储子系统性能低下。

输出的开始部分显示了可用 CPU 和 I/O 等待时间等指标，与您在 mpstat 命令中看到的相同。

输出的下一部分显示对系统上每个磁盘设备非常重要的指标。让我们看一看这些列的含义：
tps 每秒的传输数量，例如，每秒的 I/O 操作数。注：这只是 I/O 操作的数量；每个操作可能非常大，也可能非常小。
Blk_read/s 每秒从该设备读取的块数。通常，块的大小为 512 字节。这是一个磁盘利用率较好的值。
Blk_wrtn/s 每秒写入该设备的块数
Blk_read 到目前为止从该设备读取的块数。注意，这并不是正在发生的情况。很多块已经从该设备读取。
可能现在什么也没有读取。观察一段时间，看是否有变化。
Blk_wrtn 写入该设备的块数。

可以通过将该设备作为参数传递只获得特定设备的指标。如 iostat vda
具体详细内容参见：http://blog.csdn.net/evils798/article/details/7524486
8,sar
sar 代表 System Activity Recorder。
sar 程序是系统监控工具里的瑞士军刀。该程序包含三个工具：sar 用来显示数据，sa1 和 sa2 用来收集数据并保存。sar 可用来显示
CPU 使用率、内存页数据、网络 I/O 和传输统计、进程创建活动和磁盘设备的活动详情。sar 和 nmon 最大的不同就是 sar 跟适合用作

长期的监控。
sar 它在一个特殊的位置（/var/log/sa 目录）记录 Linux 系统的主要组件（CPU、内存、磁盘、网络等）的指标。
每天的数据记录在一个名为 sa<nn> 的文件中，其中 <nn> 是每月中的第 nn 天（两位数字）。
例如，文件 sa27 包含该月第 27 日的数据。可以通过 sar 命令查询该数据。
详情参见:http://blog.csdn.net/evils798/article/details/7524501

9,ps 和 pstree
ps 和 pstree 命令是 Linux 系统管理员最好的朋友，都可以用来列表正在运行的所有进程。ps 告诉你每个进程占用的内存和 CPU 处理时间，

而 pstree 显示的信息没那么详细,但它以树形结构显示进程之间的依赖关系,包括子进程信息.一旦发现某个进程有问题,你可以使用 kill 来杀掉它。

 

ps是个很有用的命令，可以man一下查看详情。
10,pmap
pmap 命令用来报告每个进程占用内存的详细情况，可用来看是否有进程超支了，该命令需要进程 id 作为参数。

你可以使用这个工具来了解服务器上的某个进程分配了多少内存，并以此来判断这是否是导致内存瓶颈的原因。

要得到更加详细的信息，使用pmap -d选项。

最后一行的值mapped 表示该进程映射的虚拟地址空间大小，也就是该进程预先分配的虚拟内存大小，即ps出的vsz。
writeable/private 表示进程所占用的私有地址空间大小，也就是该进程实际使用的内存大小。
shared 表示进程和其他进程共享的内存大小。

几点总结：

pmap -d 结论:
1, mapped 和writeable/private 能够反映内存的变化.

2, delete 和free 不能在 mapped 和writeable/private 立即反映出来，比方删除100k就没有变化.

pmap -x 结论:
1, 尽管你已经调用了 new分配内存(step 3), 但是 OS不一定一下把所有的page都分配。

2, 多次相同的new操作可能在不同的[anon]虚拟地址空间分配。

11,strace
strace 经常被认为是程序员调试的工具，但不止如此。它可以记录进程进行系统调用的详情，因此它也是一个非常好的诊断工具，例如你可以使用

它来找出某个程序正在打开某个配置文件。Strace 也有一个缺陷，但它在跟踪某个进程时会让该进程的性能变得非常差，因此请谨慎使用。

12，tcpdump
Tcpdump 是一个简单、可靠的网络监控工具，用来做基本的协议分析，看看那些进程在使用网络以及如何使用网络。当然，如果你要获取跟详细的信息，

你应该使用 Wireshark (比较好用).

13,ipcs、ipcrm
ipcs – 分析消息队列、共享内存和信号量
它的语法：
ipcs [-mqs] [-abcopt] [-C core] [-N namelist]
-m 输出有关共享内存(shared memory)的信息
-q 输出有关信息队列(message queue)的信息
-s 输出信号量(semaphore)的信息

ipcrm – 删除ipc(清除共享内存信息)

它的语法：

ipcrm -m|-q|-s shm_id
-m 输出有关共享内存(shared memory)的信息
-q 输出有关信息队列(message queue)的信息
-s 输出信号量(semaphore)的信息
shm_id 共享内存id
#ipcrm -m 501

 

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