Linux运维必备技术
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Linux运维必备技术
相信每个运维人员都遇到过的事情就是服务器的负载突然飙升，碰到这种情况，大家第一反应一定是登到服务器上，先敲一个top命令看看load average吧。
在Linux操作系统中，top是使用最频繁，也是信息比较全的一个命令，它对于所有正在运行的进行和系统负荷提供不断更新的概览信息，包括系统负载、CPU利用分布情况、内存使用、每个进程的资源占用情况等信息，今天这篇文章和大家说说怎么看懂top命令。
执行top命令后，默认会出现如下内容：
top命令输出了很多参数，真正的服务器负载情况我们要综合其他参数一起看，运行结果可以分为两部分:
第一部分是前5行，是系统整体的统计信息；
第二部分是第8行开始的进程信息，我们从上往下逐行依次进行说明。
2.1 系统整体的统计信息
第一行：
top - 16:20:38 up 12 days, 5:24, 2 users, load average: 0.04, 0.03, 0.05
top：当前时间。
up：机器运行了多长时间。
users：当前登录用户数。
load average：系统负载，即任务队列的平均长度。三个数值分别为 1分钟、5分钟、15分钟前到现在的平均值。
这里具体需要关注的还是load average三个数值。先来说说定义吧：在一段时间内，CPU正在处理以及等待CPU处理的进程数之和。三个数字分别代表了1分钟，5分钟，15分钟的统计值，这个数值的确能反应服务器的负载情况。
但是，这个数值高了也并不能直接代表这台机器的性能有问题，可能是因为正在进行CPU密集型的计算，也有可能是因为I/O问题导致运行队列堵了。所以，当我们看到这个数值飙升的时候，还得具体问题具体分析。
大家都知道，一个CPU在一个时间片里面只能运行一个进程，CPU核数的多少直接影响到这台机器在同时间能运行的进程数。所以一般来说Load Average的数值别超过这台机器的总核数，就基本没啥问题。
第二行：
Tasks: 127 total, 1 running, 126 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Tasks：当前有多少进程。
running：正在运行的进程数。
sleeping：正在休眠的进程数。
stopped：停止的进程数。
zombie：僵尸进程数。
这里running越多，服务器自然压力就越大。
第三行：
%Cpu(s): 0.3 us, 0.7 sy, 0.0 ni, 99.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0si, 0.0 st
us：用户空间占CPU的百分比（像shell程序、各种语言的编译器、各种应用、web服务器和各种桌面应用都算是运行在用户地址空间的进程，这些程序如果不是处于idle状态，那么绝大多数的CPU时间都是运行在用户态）。
sy：内核空间占CPU的百分比（所有进程要使用的系统资源都是由Linux内核处理的，对于操作系统的设计来说，消耗在内核态的时间应该是越少越好，在实践中有一类典型的情况会使sy变大，那就是大量的IO操作，因此在调查IO相关的问题时需要着重关注它）。
ni：用户进程空间改变过优先级（ni是nice的缩写，可以通过nice值调整进程用户态的优先级，这里显示的ni表示调整过nice值的进程消耗掉的CPU时间，如果系统中没有进程被调整过nice值，那么ni就显示为0）。
id：空闲CPU占用率。
wa：等待输入输出的CPU时间百分比（和CPU的处理速度相比，磁盘IO操作是非常慢的，有很多这样的操作，比如，CPU在启动一个磁盘读写操作后，需要等待磁盘读写操作的结果。在磁盘读写操作完成前，CPU只能处于空闲状态。Linux系统在计算系统平均负载时会把CPU等待IO操作的时间也计算进去，所以在我们看到系统平均负载过高时，可以通过wa来判断系统的性能瓶颈是不是过多的IO操作造成的）。
hi：硬中断占用百分比【硬中断是硬盘、网卡等硬件设备发送给CPU的中断消息，当CPU收到中断消息后需要进行适当的处理(消耗CPU时间)】。
si：软中断占用百分比（软中断是由程序发出的中断，最终也会执行相应的处理程序，消耗CPU时间）。
st：steal time。
第四行：
KiB Mem : 1863012 total, 1286408 free, 216532 used, 360072 buff/cache
total：物理内存总量。
free：空闲内存量。
used：使用的内存量。
buffer/cache：用作内核缓存的内存量。
第五行：
KiB Swap: 5242876 total, 7999484 free, 0 used. 1468240 avail Mem
total：交换区内存总量。
free：空闲交换区总量。
used：使用的交换区总量。
buffer/cache：缓冲的交换区总量。
第四第五行分别是内存信息和swap信息，所有程序的运行都是在内存中进行的，所以内存的性能对与服务器来说非常重要。不过当内存的free变少的时候，其实我们并不需要太紧张。真正需要看的是Swap中的used信息。
Swap分区是由硬盘提供的交换区，当物理内存不够用的时候，操作系统才会把暂时不用的数据放到Swap中。所以当这个数值变高的时候，说明内存是真的不够用了。
2.2、进程信息
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 21829 root 20 0 0 0 0 S 0.7 0.6 129:53.91 java 22559 root 20 0 158920 5628 4268 S 0.3 9.2 139:42.81 java 22598 root 20 0 162112 2208 1540 S 0.3 0.1 0:04.68 fluentd
PID 进程id USER 进程所有者的用户名 PR 优先级 NI nice值，负值表示高优先级，正值表示低优先级 VIRT 进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RES RES 进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb。RES=CODE+DATA SHR 共享内存大小，单位kb S 进程状态。D=不可中断的睡眠状态 R=运行 S=睡眠 T=跟踪/停止 Z=僵尸进程 %CPU 上次更新到现在的CPU时间占用百分比 %MEM 进程使用的物理内存百分比 TIME+ 进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒 COMMAND 命令名/命令行
默认情况下仅显示比较重要的 PID、USER、PR、NI、VIRT、RES、SHR、S、%CPU、%MEM、TIME+、COMMAND 列，还有一些参数，例如：
PPID 父进程id GROUP 进程所有者的组名 SWAP: 进程使用的虚拟内存中被换出的大小 CODE 可执行代码占用的物理内存大小，单位kb DATA 可执行代码以外的部分(数据段+栈)占用的物理内存大小，单位kb nFLT 页面错误次数 nDRT 最后一次写入到现在，被修改过的页面数。 WCHAN 若该进程在睡眠，则显示睡眠中的系统函数名 Flags 任务标志
3.1、更改显示内容
通过按f键可以编辑显示内容，按f键后，会出现下图：
根据上图可知：
①当前是按照%CPU这一列来排序的。
②可以通过上、下键来选择。
③按右键可以选择整个列，然后按上、下键来移动整个列的显示位置，前移或后移，按回车确定。
④按空格键来显示或隐藏该列，带*的是显示，不带*的是不显示。
⑤按s键可以将当前列设置为排序列。
⑥按q键退出。
3.2、top常用参数
top命令的格式为：
top [选项]
top命令常用的选项参数：
例如：
top 每隔3秒显式所有进程的资源占用情况 top -d 1 每隔1秒显式所有进程的资源占用情况 top -c 每隔3秒显式进程的资源占用情况，并显示进程的命令行参数(默认只有进程名) top -p 28820 -p 38830 每隔3秒显示pid是28820和pid是38830的两个进程的资源占用情况 top -d 2 -c -p 69358 每隔2秒显示pid是69358的进程的资源使用情况，并显式该进程启动的命令行参数
3.3、top的交互命令
默认进入top时，各进程是按照CPU的占用量来排序的。
① 敲top后，按键盘数字“1”可以监控每个逻辑CPU的状况：
② 敲top后，输入u，然后输入用户名，则可以查看相应的用户进程；
③ 敲top后，top命令默认以K为单位显示内存大小，我们可以通过大写字母E来切换内存信息区域的显示单位，如下按一下E切换到MB:
再按一下E切换到GB：
④ 敲top后，输入h进入top命令的帮助文档，了解更多关于top的用法。
top当然是我们最常见的查看系统状况的命令。其他命令还有很多，比如vmstat，w，uptime ，iostat这些都是常用的命令。
top命令具有非常强大的功能，看懂这些具体参数以后，就知道自己的代码到底哪方面需要改进了，是优化内存消耗，还是优化你的代码逻辑。
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