巧用SAR命令维护linux系统.docx

在使用UNIX操作系统的过程中，我们常常会用到各种各样的问题，比如系统运行速度突然变慢，系统容易死机或者主机所带的终端常出现死机，这时我们常常猜测，是硬盘空间太小，还是内存不足？I/O出现瓶颈，或者是系统的核心参数出了问题？这时，我们应该考虑使用系统给我们提供的sar命令来对系统作一个了解，该命令是系统维护的重要工具，主要帮助我们掌握系统资源的使用情况，特别是内存和CPU 的使用情况，是UNIX系统使用者应该掌握的工具之一。sar 命令行的常用格式：sar options -A -o file t n在命令行中，n 和t 两个参数组合起来定义采样间隔和次数，t为采样间隔，是必须有 的参数，n为采样次数，是可选的，默认值是1，-o file表示将命令结果以二进制格式 存放在文件中，file 在此处不是关键字，是文件名。options 为命令行选项，sar命令 的选项很多，下面只列出常用选项：-A：所有报告的总和。 -u：CPU利用率 -v：进程、I节点、文件和锁表状态。 -d：硬盘使用报告。 -r：没有使用的内存页面和硬盘块。 -g：串口I/O的情况。 -b：缓冲区使用情况。 -a：文件读写情况。 -c：系统调用情况。 -R：进程的活动情况。 -y：终端设备活动情况。 -w：系统交换活动。下面将举例说明。例一：使用命令行 sar -u t n例如，每60秒采样一次，连续采样5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zhou中，需键入如下命令：# sar -u -o zhou 60 5屏幕显示：SCO_SVscosysv3.2v5.0.5i8038610/01/2001 14:43:50%usr%sys%wio%idle(-u) 14:44:5001494 14:45:5002493 14:46:5002296 14:47:5002593 14:48:5002296 Average 02494在显示内容包括：%usr：CPU处在用户模式下的时间百分比。 %sys：CPU处在系统模式下的时间百分比。 %wio：CPU等待输入输出完成时间的百分比。 %idle：CPU空闲时间百分比。在所有的显示中，我们应主要注意%wio和%idle，%wio的值过高，表示硬盘存在I/O瓶颈， %idle值高，表示CPU较空闲，如果%idle值高但系统响应慢时，有可能是CPU等待分配内存， 此时应加大内存容量。%idle值如果持续低于10，那么系统的CPU处理能力相对较低，表 明系统中最需要解决的资源是CPU。如果要查看二进制文件zhou中的内容，则需键入如下sar命令：# sar -u -f zhou可见，sar命令即可以实时采样，又可以对以往的采样结果进行查询。例二：使用命行sar -v t n例如，每30秒采样一次，连续采样5次，观察核心表的状态，需键入如下命令：# sar -v 30 5屏幕显示： SCO_SV scosysv 3.2v5.0.5 i80386 10/01/2001 10:33:23 proc-sz ov inod-sz ov file-sz ov lock-sz (-v) 10:33:53305/321 01337/2764 01561/1706040/128 10:34:23308/321 01340/2764 01587/1706037/128 10:34:53305/321 01332/2764 01565/1706036/128 10:35:23308/321 01338/2764 01592/1706037/128 10:35:53308/321 01335/2764 01591/1706037/128显示内容包括：proc-sz：目前核心中正在使用或分配的进程表的表项数，由核心参数MAX-PROC控制。inod-sz：目前核心中正在使用或分配的i节点表的表项数，由核心参数 MAX-INODE控制。file-sz： 目前核心中正在使用或分配的文件表的表项数，由核心参数MAX-FILE控 制。ov：溢出出现的次数。Lock-sz：目前核心中正在使用或分配的记录加锁的表项数，由核心参数MAX-FLCKRE 控制。显示格式为实际使用表项/可以使用的表项数显示内容表示，核心使用完全正常，三个表没有出现溢出现象，核心参数不需调整，如 果出现溢出时，要调整相应的核心参数，将对应的表项数加大。例三：使用命行sar -d t n例如，每30秒采样一次，连续采样5次，报告设备使用情况，需键入如下命令：# sar -d 30 5屏幕显示：SCO_SV scosysv 3.2v5.0.5 i80386 10/01/2001 11:06:43 device%busyavquer+w/sblks/savwait avserv (-d) 11:07:13 wd-01.472.754.6714.73 5.50 3.14 11:07:43 wd-00.4318.77 3.078.6625.11 1.41 11:08:13 wd-00.772.782.777.264.94 2.77 11:08:43 wd-01.1011.18 4.1011.26 27.32 2.68 11:09:13 wd-01.9721.78 5.8634.0669.66 3.35 Average wd-01.1512.11 4.0915.1931.12 2.80显示内容包括：device： sar命令正在监视的块设备的名字。 %busy： 设备忙时，传送请求所占时间的百分比。 avque： 队列站满时，未完成请求数量的平均值。 r+w/s： 每秒传送到设备或从设备传出的数据量。 blks/s： 每秒传送的块数，每块512字节。 avwait： 队列占满时传送请求等待队列空闲的平均时间。 avserv： 完成传送请求所需平均时间（毫秒）。在显示的内容中，wd-0是硬盘的名字，%busy的值比较小，说明用于处理传送请求的有 效时间太少，文件系统效率不高，一般来讲，%busy值高些，avque值低些，文件系统 的效率比较高，如果%busy和avque值相对比较高，说明硬盘传输速度太慢，需调整。例四：使用命行sar -b t n例如，每30秒采样一次，连续采样5次，报告缓冲区的使用情况，需键入如下命令：# sar -b 30 5屏幕显示：SCO_SV scosysv 3.2v5.0.5 i80386 10/01/2001 14:54:59 bread/s lread/s %rcache bwrit/s lwrit/s %wcache pread/s pwrit/s (-b) 14:55:290147100 52178 00 14:55:590186100 52579 00 14:56:294232 98 85886 00 14:56:590125100 52376 00 14:57:290 89100 41266 00 Average 1156 99 52880 00显示内容包括：bread/s： 每秒从硬盘读入系统缓冲区buffer的物理块数。 lread/s： 平均每秒从系统buffer读出的逻辑块数。 %rcache： 在buffer cache中进行逻辑读的百分比。 bwrit/s： 平均每秒从系统buffer向磁盘所写的物理块数。 lwrit/s： 平均每秒写到系统buffer逻辑块数。 %wcache： 在buffer cache中进行逻辑读的百分比。 pread/s： 平均每秒请求物理读的次数。 pwrit/s： 平均每秒请求物理写的次数。在显示的内容中，最重要的是%cache和%wcache两列，它们的值体现着buffer的使用效 率，%rcache的值小于90或者%wcache的值低于65，应适当增加系统buffer的数量，buffer 数量由核心参数NBUF控制，使%rcache达到90左右，%wcache达到80左右。但buffer参数 值的多少影响I/O效率，增加buffer，应在较大内存的情况下，否则系统效率反而得不到 提高。例五：使用命行sar -g t n例如，每30秒采样一次，连续采样5次，报告串口I/O的操作情况，需键入如下命令：# sar -g 30 5屏幕显示：SCO_SV scosysv 3.2v5.0.5 i8038611/22/2001 17:07:03 ovsiohw/s ovsiodma/sovclist/s (-g) 17:07:330.000.000.00 17:08:030.000.000.00 17:08:330.000.000.00 17:09:030.000.000.00 17:09:330.000.000.00 Average 0.000.000.00显示内容包括：ovsiohw/s：每秒在串口I/O硬件出现的溢出。ovsiodma/s：每秒在串口I/O的直接输入输出通道高速缓存出现的溢出。ovclist/s ：每秒字符队列出现的溢出。在显示的内容中，每一列的值都是零，表明在采样时间内，系统中没有发生串口I/O溢 出现象。sar命令的用法很多，有时判断一个问题，需要几个sar命令结合起来使用，比如，怀疑 CPU存在瓶颈，可用sar -u 和sar -q来看，怀疑I/O存在瓶颈，可用sar -b、sar -u和 sar-d来看Sar-A 所有的报告总和 -a 文件读，写报告 -B 报告附加的buffer cache使用情况 -b buffer cache使用情况 -c 系统调用使用报告 -d 硬盘使用报告 -g 有关串口I/O情况 -h 关于buffer使用统计数字 -m IPC消息和信号灯活动 -n 命名cache -p 调页活动 -q 运行队列和交换队列的平均长度 -R 报告进程的活动 -r 没有使用的内存页面和硬盘块 -u CPU利用率 -v 进程，i节点，文件和锁表状态 -w 系统交换活动 -y TTY设备活动-a 报告文件读，写报告 sar a 5 5 SCO_SV scosvr 3.2v5.0.5 PentII(D)ISA 06/07/2002 11:45:40 iget/s namei/s dirbk/s (-a) 11:45:45 6 2 2 11:45:50 91 20 28 11:45:55 159 20 18 11:46:00 157 21 19 11:46:05 177 30 35 Average 118 18 20iget/s 每秒由i节点项定位的文件数量 namei/s 每秒文件系统路径查询的数量 dirbk/s 每秒所读目录块的数量这些值越大，表明核心花在存取用户文件上的时间越多，它反映着一些程序和应用文件系统产生的负荷。一般地，如果iget/s与namei/s的比值大于5，并且namei/s的值大于30，则说明文件系统是低效的。这时需要检查文件系统的自由空间，看看是否自由空间过少。-b 报告缓冲区（buffer cache）的使用情况 sar -b 2 3 SCO_SV scosvr 3.2v5.0.5 PentII(D)ISA 06/07/2002 13:51:28 bread/s lread/s %rcache bwrit/s lwrit/s %wcache pread/s pwrit/s (-b) 13:51:30 382 1380 72 131 273 52 0 0 13:51:32 378 516 27 6 22 72 0 0 13:51:34 172 323 47 39 57 32 0 0 Average 310 739 58 58 117 50 0 0bread/s 平均每秒从硬盘（或其它块设备）读入系统buffer的物理块数 lread/s 平均每秒从系统buffer读出的逻辑块数 %rcache 在buffer cache中进行逻辑读的百分比（即100 - bread/lreads） bwrit/s 平均每秒从系统buffer向磁盘（或其它块设备）所写的物理块数 lwrit/s 平均每秒写到系统buffer的逻辑块数 %wcache 在buffer cache中进行逻辑写的百分比（即100 - bwrit/lwrit）. pread/sgu 平均每秒请求进行物理读的次数 pwrit/s 平均每秒请求进行物理写的次数所显示的内容反映了目前与系统buffer有关的读，写活。在所报告的数字中，最重要的是%rcache和%wcache（统称为cache命中率）两列，它们具体体现着系统buffer的效率。衡量cache效率的标准是它的命中率值的大小。 如果%rcache的值小于90或者%wcache的值低于65，可能就需要增加系统buffer的数量。如果在系统的应用中，系统的I/O活动十分频繁，并且在内存容量配置比较大时，可以增加buffer cache，使%rcache达到95左右，%wcache达到80左右。 系统buffercache中，buffer的数量由核心参数NBUF控制。它是一个要调的参数。系统中buffer数量的多少是影响系统I/O效率的瓶颈。要增加系统buffer数量，则要求应该有较大的内存配置。否则一味增加buffer数量，势必减少用户进程在内存中的运行空间，这同样会导致系统效率下降。-c 报告系统调用使用情况 sar -c 2 3 SCO_SV scosvr 3.2v5.0.5 PentII(D)ISA 06/07/2002 17:02:42 scall/s sread/s swrit/s fork/s exec/s rchar/s wchar/s (-c) 17:02:44 2262 169 141 0.00 0.00 131250 22159 17:02:46 1416 61 38 0.00 0.00 437279 6464 17:02:48 1825 43 25 0.00 0.00 109397 42331 Average 1834 91 68 0.00 0.00 225975 23651scall/s 每秒使用系统调用的总数。一般地，当46个用户在系统上工作时，每秒大约30个左右。 sread/s 每秒进行读操作的系统调用数量。 swrit/s 每秒进行写操作的系统调用数量。 fork/s 每秒fork系统调用次数。当46个用户在系统上工作时，每秒大约0.5秒左右。 exec/s 每秒exec系统调用次数。 rchar/s 每秒由读操作的系统调用传送的字符（以字节为单位）。 wchar/s 每秒由写操作的系统调用传送的字符（以字节为单位）。 如果scall/s持续地大于300，则表明正在系统中运行的可能是效率很低的应用程序。在比较 典型的情况下，进行读操作的系统调用加上进行写操作的系统调用之和，约是scall的一半左右。-d 报告硬盘使用情况 sar -d 2 3 SCO_SV scosvr 3.2v5.0.5 PentII(D)ISA 06/07/2002 17:27:49 device %busy avque r+w/s blks/s avwait avserv (-d) 17:27:51 ida-0 6.93 1.00 13.86 259.41 0.00 5.00 ida-1 0.99 1.00 17.33 290.10 0.00 0.57 17:27:53 ida-0 75.50 1.00 54.00 157.00 0.00 13.98 ida-1 9.50 1.00 12.00 75.00 0.00 7.92 17:27:55 ida-0 7.46 1.00 46.77 213.93 0.00 1.60 ida-1 17.41 1.00 57.71 494.53 0.00 3.02 Average ida-0 29.85 1.00 38.14 210.28 0.00 7.83 ida-1 9.29 1.00 29.02 286.90 0.00 3.20device 这是sar命令正在监视的块设备的名字。 %busy 设备忙时，运行传送请求所占用的时间。这个值以百分比表示。 avque 在指定的时间周期内，没有完成的请求数量的平均值。仅在队列被占满时取这个值。 r+w/s 每秒传送到设备或者从设备传送出的数据量。 blks/s 每秒传送的块数。每块512个字节。 avwait 传送请求等待队列空闲的平均时间（以毫秒为单位）。仅在队列被占满时取这个值。 avserv 完成传送请求所需平均时间（以毫秒为单位） ida-0和ida-1是硬盘的设备名字。在显示的内容中，如果%busy的值比较小，说明用于处理 传送请求的有效时间太少，文件系统的效率不高。要使文件系统的效率得到优化，应使%busy的数值相对高一些，而avque的值应该低一些。-g 报告有关串口I/O情况 sar -g 3 3 SCO_SV scosvr 3.2v5.0.5 PentII(D)ISA 06/13/2002 11:10:09 ovsiohw/s ovsiodma/s ovclist/s (-g) 11:10:12 0.00 0.00 0.00 11:10:15 0.00 0.00 0.00 11:10:18 0.00 0.00 0.00 Average 0.00 0.00 0.00ovsiohw/s 每秒在串囗I/O硬件出现的溢出。 ovsiodma/s 每秒在串囗I/O的直接输入，输出信道高速缓存出现的溢出。 ovclist/s 每秒字符队列出现的溢出。-m 报告进程间的通信活动（IPC消息和信号灯活动）情况 sar -m 4 3 SCO_SV scosvr 3.2v5.0.5 PentII(D)ISA 06/13/2002 13:24:28 msg/s sema/s (-m) 13:24:32 2.24 9.95 13:24:36 2.24 21.70 13:24:40 2.00 36.66 Average 2.16 22.76msg/s 每秒消息操作的次数（包括发送消息的接收信息）。 sema/s 每秒信号灯操作次数。 信号灯和消息作为进程间通信的工具，如果在系统中运行的应用过程中没有使用它们，那么由sar命令报告的msg和sema的值都将等于0.00。如果使用了这些工具，并且其中或者msg/s大于100，或者sema/s大于100，则表明这样的应用程序效率比较低。原因是在这样的应用程序中，大量的时间花费在进程之间的沟通上，而对保证进程本身有效的运行时间必然产生不良的影响。-n 报告命名缓冲区活动情况 sar -n 4 3 SCO_SV scosvr 3.2v5.0.5 PentII(D)ISA 06/13/2002 13:37:31 c_hits cmisses (hit %) (-n) 13:37:35 1246 71 (94%) 13:37:39 1853 81 (95%) 13:37:43 969 56 (94%) Average 1356 69 (95%)c_hits cache命中的数量。 cmisses cache未命中的数量。 (hit %) 命中数量/(命中数理+未命中数量)。 不难理解，(hit %)值越大越好，如果它低于90，则应该调整相应的核心参数。-p 报告分页活动 sar -p 5 3 SCO_SV scosvr 3.2v5.0.5 PentII(D)ISA 06/13/2002 13:45:26 vflt/s pflt/s pgfil/s rclm/s (-p) 13:45:31 36.25 50.20 0.00 0.00 13:45:36 32.14 58.48 0.00 0.00 13:45:41 79.80 58.40 0.00 0.00 Average 49.37 55.69 0.00 0.00vflt/s 每秒进行页面故障地址转换的数量（由于有效的页面当前不在内存中）。 pflt/s 每秒来自由于保护错误出现的页面故障数量（由于对页面的非法存，取引起的页面故障）。 pgfil/s 每秒通过”页入”满足vflt/s的数量。 rclm/s 每秒由系统恢复的有效页面的数量。有效页面被增加到自由页面队列上。 如果vflt/s的值高于100，可能预示着对于页面系统来说，应用程序的效率不高，也可能分页参数需要调整，或者内存配置不太合适。-q 报告进程队列（运行队列和交换队列的平均长度）情况 sar -q 2 3 SCO_SV scosvr 3.2v5.0.5 PentII(D)ISA 06/13/2002 14:25:50 runq-sz %runocc swpq-sz %swpocc (-q) 14:25:52 4.0 50 14:25:54 9.0 100 14:25:56 9.0 100 Average 7.3 100runq-sz 准备运行的进程运行队列。 %runocc 运行队列被占用的时间（百分比） swpq-sz 要被换出的进程交换队列。 %swpocc 交换队列被占用的时间（百分比）。 如果%runocc大于90，并且runq-sz的值大于2，则表明CPU的负载较重。其直接后果，可能使系统的响应速度降低。如果%swpocc大于20，表明交换活动频繁，将严重导致系统效率下降。解决的办法是加大内存或减少缓存区数量，从而减少交换及页入,页出活动。-r 报告内存及交换区使用情况（没有使用的内存页面和硬盘块） sar -r 2 3 SCO_SV scosvr 3.2v5.0.5 PentII(D)ISA 06/14/2002 10:14:19 freemem freeswp availrmem availsmem (-r) 10:14:22 279729 6673824 93160 1106876 10:14:24 279663 6673824 93160 1106876 10:14:26 279661 6673824 93160 1106873 Average 279684 6673824 93160 1106875freemem 用户进程可以使用的内存页面数，4KB为一个页面。 freeswp 用于进程交换可以使用的硬盘盘块，512B为一个盘块。-u CPU利用率 sar -u 2 3 SCO_SV scosvr 3.2v5.0.5 PentII(D)ISA 06/14/2002 10:27:23 %usr %sys %wio %idle (-u) 10:27:25 2 3 8 88 10:27:27 3 3 5 89 10:27:29 0 0 0 100 Average 2 2 4 92 . %usr cpu处在用户模式下时间（百分比） %sys cpu处在系统模式下时间（百分比） %wio cpu等待输入，输出完成（时间百分比） %idle cpu空闲时间（百分比） 在显示的内容中，%usr和%sys这两个值一般情况下对系统无特别影响，%wio的值不能太高，如果%wio的值过高，则CPU花在等待输入，输出上的时间太多，这意味着硬盘存在I/O瓶颈。如果%idle的值比较高，但系统响应并不快，那么这有可能是CPU花时间等待分配内存引起的。%idle的值可以较深入帮助人们了解系统的性能，在这种情况上，%idle的值处于40100之间，一旦它持续低于30，则表明进程竟争的主要资源不是内存而是CPU。 在有大量用户运行的系统中，为了减少CPU的压力，应该使用智能多串卡，而不是非智能多串卡。智能多串卡可以承担CPU的某些负担。 此外，如果系统中有大型的作业运行，应该把它们合理调度，错开高峰，当系统相对空闲时再运行。-v 报告系统表的内容（进程，i节点，文件和锁表状态） sar -v 2 3 SCO_SV scosvr 3.2v5.0.5 PentII(D)ISA 06/14/2002 10:56:46 proc-sz ov inod-sz ov file-sz ov lock-sz (-v) 10:56:48 449/ 500 0 994/4147 0 1313/2048 0 5/ 128 10:56:50 450/ 500 0 994/4147 0 1314/2048 0 5/ 128 10:56:52 450/ 500 0 994/4147 0 1314/2048 0 5/ 128proc-sz 目前在核心中正在使用或分配的进程表的表项数 inod-sz 目前在核心中正在使用或分配的i节点表的表项数 file-sz 目前在核心中正在使用或分配的文件表的表项数 ov 溢出出现的次数 lock-sz 目前在核心中正在使用或分配的记录加锁的表项数 除ov外，均涉及到Unix的核心参数，它们分别受核心参数NPROC,NIMODE,NFILE和FLOCKREC的控制。 显示格式为： 实际使用表项/整个表可以使用的表项数 比如，proc-sz一列所显示的四个数字中，分母的100是系统中整个进程表的长度（可建立100个表项），分子上的24，26和25分别是采样的那一段时间所使用的进程表项。inod-sz，file-sz和lock-sz三列数字的意义也相同。 三列ov的值分别对应进程表，i节点表和文件表，表明目前这三个表都没有出现溢出现象，当出现溢出时，需要