Linux Command vmstat 监控内存
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1. 简介
vmstat(VirtualMeomoryStatistics,虚拟内存统计) 是Linux中监控内存的常用工具,可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU等的整体情况进行监视。
vmstat的常规用法：vmstat interval times即每隔interval秒采样一次，共采样times次，如果省略times,则一直采集数据，直到用户手动停止为止。
简单举个例子：
[root@master ~]# vmstat 5
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 190476 1292 1281164 0 0 16 23 483 414 4 5 91 0 0
0 0 0 190608 1292 1281240 0 0 0 0 903 1622 2 4 94 0 0
3 0 0 190196 1292 1281264 0 0 0 5 948 1689 3 4 93 0 0
可以使用ctrl+c停止vmstat采集数据。
第一行显示了系统自启动以来的平均值，第二行开始显示现在正在发生的情况，接下来的行会显示每5秒间隔发生了什么，每一列的含义在头部，如下所示：
- procs：r这一列显示了多少进程在等待cpu，b列显示多少进程正在不可中断的休眠（等待IO）。
- memory：swapd列显示了多少块被换出了磁盘（页面交换），剩下的列显示了多少块是空闲的（未被使用），多少块正在被用作缓冲区，以及多少正在被用作操作系统的缓存。
- swap：显示交换活动：每秒有多少块正在被换入（从磁盘）和换出（到磁盘）。
- io：显示了多少块从块设备读取（bi）和写出（bo）,通常反映了硬盘I/O。
- system：显示每秒中断(in)和上下文切换（cs）的数量。
- cpu：显示所有的cpu时间花费在各类操作的百分比，包括执行用户代码（非内核），执行系统代码（内核），空闲以及等待IO。
内存不足的表现：free memory急剧减少，回收buffer和cacher也无济于事，大量使用交换分区（swpd）,页面交换（swap）频繁，读写磁盘数量（io）增多，缺页中断（in）增多，上下文切换（cs）次数增多，等待IO的进程数（b）增多，大量CPU时间用于等待IO（wa）
vmstat r, b, si, so, bi, bo 这几列表示什么含义呢？
答：
[root@centos6 ~ 10:57 #39]# vmstat
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 1783964 13172 106056 0 0 29 7 15 11 0 0 99 0 0
- r即running，表示正在跑的任务数
- b即blocked，表示被阻塞的任务数
- si表示有多少数据从交换分区读入内存
- so表示有多少数据从内存写入交换分区
- bi表示有多少数据从磁盘读入内存
- bo表示有多少数据从内存写入磁盘
简记：
- i --input，进入内存
- o --output，从内存出去
- s --swap，交换分区
- b --block，块设备，磁盘
单位都是KB
2. 命令格式
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]
3. 命令参数
-a：显示活跃和非活跃内存
-f：显示从系统启动至今的fork数量 。
-m：显示slabinfo
-n：只在开始时显示一次各字段名称。
-s：显示内存相关统计信息及多种系统活动数量。
delay：刷新时间间隔。如果不指定，只显示一条结果。
count：刷新次数。如果不指定刷新次数，但指定了刷新时间间隔，这时刷新次数为无穷。
-d：显示磁盘相关统计信息。
-p：显示指定磁盘分区统计信息
-S：使用指定单位显示。参数有 k 、K 、m 、M ，分别代表1000、1024、1000000、1048576字节（byte）。默认单位为K（1024 bytes）
-V：显示vmstat版本信息。
4. 示例
4.1 显示虚拟内存使用情况
vmstat 5 6 #表示在5秒时间内进行6次采样。将得到一个数据汇总他能够反映真正的系统情况
[root@master ~]# vmstat 5 6
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 171568 1292 1289680 0 0 15 23 484 421 4 5 91 0 0
1 0 0 171584 1292 1289724 0 0 0 2 888 1670 3 4 94 0 0
0 0 0 170508 1292 1289892 0 0 0 14 940 1753 2 4 94 0 0
5 0 0 170588 1292 1289936 0 0 0 49 919 1717 2 3 95 0 0
1 0 0 170588 1292 1289976 0 0 0 22 948 1708 2 4 93 0 0
0 0 0 170508 1292 1290016 0 0 0 16 1026 1794 3 4 92 0 0
4.2 显示活跃和非活跃内存
[root@master ~]# vmstat -a 2 5
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
r b swpd free inact active si so bi bo in cs us sy id wa st
1 0 0 181852 355052 892856 0 0 15 23 484 422 4 5 91 0 0
4 0 0 166352 355092 904644 0 0 0 110 1516 2867 9 12 79 0 0
2 0 0 153920 355072 916868 0 0 0 141 1292 2203 9 5 87 0 0
1 0 0 156708 355080 915332 0 0 0 0 1230 2145 4 7 89 0 0
1 0 0 156620 355072 915432 0 0 0 51 1104 2001 3 5 92 0 0
4.3 查看系统已经fork了多少次
vmstat -f #这个数据是从/proc/stat中的processes字段里取得的
[root@master ~]# vmstat -f
338852 forks
4.4 查看内存使用的详细信息
vmstat -s #这些信息的分别来自于/proc/meminfo,/proc/stat和/proc/vmstat
[root@master ~]# vmstat -f
338852 forks
[root@master ~]# vmstat -s
1863252 K total memory
417256 K used memory
918768 K active memory
355072 K inactive memory
152384 K free memory
1292 K buffer memory
1292320 K swap cache
0 K total swap
0 K used swap
0 K free swap
310918 non-nice user cpu ticks
4074 nice user cpu ticks
406501 system cpu ticks
7950034 idle cpu ticks
2466 IO-wait cpu ticks
0 IRQ cpu ticks
37468 softirq cpu ticks
0 stolen cpu ticks
1328395 pages paged in
2002004 pages paged out
0 pages swapped in
0 pages swapped out
85085982 interrupts
208703640 CPU context switches
1623694269 boot time
339560 forks
4.5 查看磁盘的读/写
vmstat -d
这些信息主要来自于/proc/diskstats.
merged:表示一次来自于合并的写/读请求,一般系统会把多个连接/邻近的读/写请求合并到一起来操作
[root@master ~]# vmstat -d
disk- ------------reads------------ ------------writes----------- -----IO------
total merged sectors ms total merged sectors ms cur sec
sda 16740 4 2656790 43417 283286 9061 4006396 224355 0 124
sr0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
dm-0 14435 0 2592710 42246 292337 0 4002259 246995 0 124
dm-1 86 0 4144 229 0 0 0 0 0 0
4.6 查看/dev/sda1磁盘的读/写
df -h
vmstat -p /dev/sda1
这些信息主要来自于/proc/diskstats。
- reads:来自于这个分区的读的次数。
- read sectors:来自于这个分区的读扇区的次数。
- writes:来自于这个分区的写的次数。
- requested writes:来自于这个分区的写请求次数。
[root@master ~]# vmstat -p /dev/sda1
sda1 reads read sectors writes requested writes
2115 52608 10 4137
4.7 查看系统的slab信息
vmstat -m
这组信息来自于/proc/slabinfo。
slab:由于内核会有许多小对象，这些对象构造销毁十分频繁，
比如i-node，dentry，这些对象如果每次构建的时候就向内存要一个页(4kb)，
而其实只有几个字节，这样就会非常浪费，为了解决这个问题，就引入了一种新的机制来处理在同一个页框中如何分配小存储区，
而slab可以对小对象进行分配,这样就不用为每一个对象分配页框，从而节省了空间，内核对一些小对象创建析构很频繁，
slab对这些小对象进行缓冲,可以重复利用,减少内存分配次数。
[root@master ~]# vmstat -m
Cache Num Total Size Pages
nf_conntrack_ffff9b1ef89e2900 765 765 320 51
nf_conntrack_ffff9b1ef89e1480 612 612 320 51
nf_conntrack_ffffffff87511640 1275 21369 320 51
ovl_inode 3984 41232 680 48
rpc_inode_cache 51 51 640 51
xfs_dqtrx 0 0 528 62
xfs_dquot 0 0 488 67
xfs_ili 3552 22752 168 48
xfs_inode 8126 23052 960 34
xfs_efd_item 468 2652 416 39
xfs_log_ticket 352 352 184 44
bio-3 204 204 320 51
kcopyd_job 0 0 3312 9
dm_uevent 0 0 2608 12
dm_rq_target_io 0 0 136 60
ip6_dst_cache 648 648 448 36
RAWv6 572 572 1216 26
UDPLITEv6 0 0 1216 26
UDPv6 104 104 1216 26
tw_sock_TCPv6 128 128 256 64
TCPv6 180 180 2112 15
Cache Num Total Size Pages
cfq_queue 0 0 232 70
bsg_cmd 0 0 312 52
mqueue_inode_cache 72 72 896 36
hugetlbfs_inode_cache 106 106 608 53
configfs_dir_cache 0 0 88 46
dquot 0 0 256 64
kioctx 56 56 576 56
userfaultfd_ctx_cache 0 0 192 42
pid_namespace 28 28 2200 14
posix_timers_cache 264 7920 248 66
UDP-Lite 0 0 1088 30
flow_cache 0 0 144 56
UDP 180 180 1088 30
tw_sock_TCP 384 576 256 64
TCP 336 2112 1984 16
dax_cache 84 84 768 42
blkdev_queue 39 39 2456 13
blkdev_ioc 663 663 104 39
user_namespace 136 136 480 68
sock_inode_cache 3570 3570 640 51
fsnotify_mark_connector 680 680 24 170
Cache Num Total Size Pages
net_namespace 12 12 5248 6
shmem_inode_cache 3170 13248 680 48
Acpi-State 510 510 80 51
task_delay_info 2124 2124 112 36
taskstats 147 147 328 49
proc_inode_cache 3599 4067 656 49
sigqueue 102 102 160 51
bdev_cache 78 78 832 39
kernfs_node_cache 192916 192916 120 68
mnt_cache 3324 8652 384 42
inode_cache 27938 27995 592 55
dentry 59658 124110 192 42
iint_cache 0 0 128 64
avc_xperms_node 1462 1533 56 73
avc_node 8400 8400 72 56
selinux_inode_security 21828 22542 40 102
buffer_head 47395 61815 104 39
vm_area_struct 7655 8399 216 37
mm_struct 664 900 1600 20
files_cache 1785 1785 640 51
signal_cache 910 1008 1152 28
Cache Num Total Size Pages
sighand_cache 623 660 2112 15
task_xstate 1516 1530 1088 30
task_struct 790 826 4160 7
anon_vma 4336 5049 80 51
shared_policy_node 3061 3145 48 85
numa_policy 186 186 264 62
radix_tree_node 7501 15400 584 56
idr_layer_cache 660 660 2112 15
dma-kmalloc-8192 0 0 8192 4
dma-kmalloc-4096 0 0 4096 8
dma-kmalloc-2048 0 0 2048 16
dma-kmalloc-1024 0 0 1024 32
dma-kmalloc-512 64 64 512 64
dma-kmalloc-256 0 0 256 64
dma-kmalloc-128 0 0 128 64
dma-kmalloc-64 0 0 64 64
dma-kmalloc-32 0 0 32 128
dma-kmalloc-16 0 0 16 256
dma-kmalloc-8 0 0 8 512
dma-kmalloc-192 0 0 192 42
dma-kmalloc-96 0 0 96 42
Cache Num Total Size Pages
kmalloc-8192 80 80 8192 4
kmalloc-4096 1051 1080 4096 8
kmalloc-2048 18183 19136 2048 16
kmalloc-1024 6359 21184 1024 32
kmalloc-512 25749 68800 512 64
kmalloc-256 28071 39040 256 64
kmalloc-192 30717 57120 192 42
kmalloc-128 17497 39744 128 64
kmalloc-96 45512 64722 96 42
kmalloc-64 39073 114368 64 64
kmalloc-32 8994 88064 32 128
kmalloc-16 19200 19200 16 256
kmalloc-8 20992 20992 8 512
kmem_cache_node 5056 5056 64 64
kmem_cache 4992 4992 256 64
