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众所周知，生病了需要去医院看病，大夫首先要询问我们哪里不舒服，然后再通过观察和自己的经验，大体上就能判定我们得的是什么病。然而Linux不会说话，它不会主动告诉我们哪里出现了问题，需要我们自己去观察。那么如何评估系统运行状态是否良好呢？下面阿铭就介绍一些帮我们分析系统状态的工具。
14.1.1 使用w命令查看当前系统的负载
具体用法如下：
cat /proc/cpuinfo
processor : 0
vendor_id : GenuineIntel
cpu family : 6
model : 62
model name : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2650 v2 @ 2.60GHz
stepping : 4
microcode : 0x427
cpu MHz : 2600.039
cache size : 20480 KB
physical id : 0
siblings : 1
core id : 0
cpu cores : 1
apicid : 0
initial apicid : 0
fpu : yes
fpu_exception : yes
cpuid level : 13
wp : yes
flags : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts mmx fxsr sse sse2 ss syscall nx rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts nopl xtopology tsc_reliable nonstop_tsc cpuid aperfmperf pni pclmulqdq ssse3 cx16 pcid sse4_1 sse4_2 x2apic popcnt aes xsave avx f16c rdrand hypervisor lahf_lm cpuid_fault pti fsgsbase smep xsaveopt dtherm ida arat pln pts
bugs : cpu_meltdown spectre_v1 spectre_v2 spec_store_bypass l1tf
bogomips : 5200.07
clflush size : 64
cache_alignment : 64
address sizes : 40 bits physical, 48 bits virtual
power management:
processor : 1
vendor_id : GenuineIntel
cpu family : 6
model : 62
model name : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2650 v2 @ 2.60GHz
stepping : 4
microcode : 0x427
cpu MHz : 2600.039
cache size : 20480 KB
physical id : 2
siblings : 1
core id : 0
cpu cores : 1
apicid : 2
initial apicid : 2
fpu : yes
fpu_exception : yes
cpuid level : 13
wp : yes
flags : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts mmx fxsr sse sse2 ss syscall nx rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts nopl xtopology tsc_reliable nonstop_tsc cpuid aperfmperf pni pclmulqdq ssse3 cx16 pcid sse4_1 sse4_2 x2apic popcnt aes xsave avx f16c rdrand hypervisor lahf_lm cpuid_fault pti fsgsbase smep xsaveopt dtherm ida arat pln pts
bugs : cpu_meltdown spectre_v1 spectre_v2 spec_store_bypass l1tf
bogomips : 5200.07
clflush size : 64
cache_alignment : 64
address sizes : 40 bits physical, 48 bits virtual
power management:上例中，/proc/cpuinfo这个文件记录了CPU的详细信息。目前市面上的服务器有很多是2颗多核CPU，在Linux看来，它就是2*n个CPU（这里的n为单颗物理CPU上有几核）。假如n是4，则查看这个文件时会显示8段类似的信息，而最后一段信息的processor : 后面会显示7。所以查看当前系统有几个CPU，我们可以使用命令grep -c &39; /proc/cpuinfo。然而查看有几颗物理CPU时，则需要查看关键字physical id。
另外一个查看CPU信息的命令为lscpu，如下所示：
vmstat
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st
3 0 0 938948 4184 645672 0 0 61 128 90 182 1 1 98 0 0命令w查看的是系统整体上的负载，通过看那个数值可以知道当前系统有没有压力。但它无法判断具体是哪里（CPU、内存、磁盘等）有压力，所以这就用到了vmstat。vmstat命令打印的结果共分为6部分：procs、memory、swap、io、system和cpu。请重点关注一下r、b、si、so、bi、bo这几列信息。
- procs显示进程的相关信息。
r（run）：表示运行或等待CPU时间片的进程数。大家不要误认为等待CPU时间片意味着这个进程没有运行，实际上某一时刻1个CPU只能有一个进程占用，其他进程只能排着队等着，此时这些排队等待CPU资源的进程依然是运行状态。该数值如果长期大于服务器CPU的个数，则说明CPU资源不够用了。
b（block）：表示等待资源的进程数，这个资源指的是I/O、内存等。举个例子，当磁盘读写非常频繁时，写数据就会非常慢，此时CPU运算很快就结束了，但进程需要把计算的结果写入磁盘，这样进程的任务才算完成，那此时这个进程只能慢慢地等待磁盘了，这样这个进程就是这个b状态。该数值如果长时间大于1，则需要关注一下了。
- memory显示内存的相关信息。
swpd：表示切换到交换分区中的内存数量，单位为KB。
free：表示当前空闲的内存数量，单位为KB。
buff：表示（即将写入磁盘的）缓冲大小，单位为KB。
cache：表示（从磁盘中读取的）缓存大小，单位为KB。
- swap显示内存的交换情况。
si：表示由交换区写入内存的数据量，单位为KB。
so：表示由内存写入交换区的数据量，单位为KB。
- io显示磁盘的使用情况。
bi：表示从块设备读取数据的量（读磁盘），单位为KB。
bo：表示从块设备写入数据的量（写磁盘），单位为KB。
- system显示采集间隔内发生的中断次数。
in：表示在某一时间间隔内观测到的每秒设备的中断次数。
cs：表示每秒产生的上下文切换次数。
- cpu显示CPU的使用状态。
us：显示用户下所花费CPU的时间百分比。
sy：显示系统花费CPU的时间百分比。
id：表示CPU处于空闲状态的时间百分比。
wa：表示I/O等待所占用CPU的时间百分比。
st：表示被偷走的CPU所占百分比（一般都为0，不用关注）。
以上所介绍的各个参数中，阿铭经常会关注r、b和wa这3列。io部分的bi和bo也是要经常参考的对象，如果磁盘io压力很大，这两列的数值会比较高。另外，当si和so两列的数值比较高并且不断变化时，说明内存不够了，内存中的数据频繁交换到交换分区中，这往往对系统性能影响极大。
我们使用vmstat查看系统状态时，通常都是使用如下形式：
vmstat 1前一条命令表示每隔1秒输出一次状态，共输出5次；后一条命令表示每隔1秒输出一次状态且一直输出，除非按Ctrl+C键结束。
14.1.3 用top命令显示进程所占的系统资源
具体用法如下：
top -bn1 |head
top - 22:29:37 up 2 days, 8:15, 1 user, load average: 0.00, 0.00, 0.00
Tasks: 155 total, 1 running, 154 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 0.0 us, 5.6 sy, 0.0 ni, 91.7 id, 0.0 wa, 2.8 hi, 0.0 si, 0.0 st
MiB Mem : 3770.4 total, 2086.1 free, 437.6 used, 1246.8 buff/cache
MiB Swap: 4060.0 total, 4060.0 free, 0.0 used. 2893.0 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
28137 root 20 0 60944 3944 3392 R 6.2 0.1 0:00.02 top
1 root 20 0 246944 14540 9144 S 0.0 0.4 3:42.49 systemd
2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:04.89 kthreadd和top命令唯一的区别就是，它一次性输出所有信息而非动态显示。
14.1.4 用sar命令监控系统状态
sar命令很强大，它可以监控系统几乎所有资源的状态，比如平均负载、网卡流量、磁盘状态、内存使用等。与其他系统状态监控工具不同，它可以打印历史信息，可以显示当天从零点开始到当前时刻的系统状态信息。如果你的系统没有安装这个命令，请使用命令yum install -y sysstat安装。初次使用sar命令会报错，那是因为sar工具还没有生成相应的数据库文件（无需实时监控，因为不用去查询那个库文件）。它的数据库文件在/var/log/sa/目录下。因为这个命令太复杂，所以阿铭只介绍以下两个方面。
1. 查看网卡流量 sar -n DEV
具体用法如下：
sar -n DEV -f /var/log/sa/sa032. 查看历史负载 sar -q
具体用法如下：
yum install –y epel-release; yum install –y nload安装过程阿铭不再贴出来。关于上面的命令，也许你有疑问，为什么不直接写两个包呢？这是因为要想安装nload，前提是先安装epel-release包，nload包是在epel这个扩展源里面的。以后在工作中，你一定会经常使用epel扩展源安装一些软件包，非常方便。安装完之后，直接运行nload命令，然后回车就会出现如下界面。是动态的哦，很直观对不对？相信你会喜欢上这个工具。
Device ens33 [192.168.72.128] (1/2):
==
Incoming:
Curr: 944.00 Bit/s
Avg: 1.20 kBit/s
Min: 944.00 Bit/s
Max: 1.84 kBit/s
Ttl: 1.17 GByte
Outgoing:
Curr: 8.88 kBit/s
Avg: 8.67 kBit/s
Min: 5.35 kBit/s
Max: 9.83 kBit/s
Ttl: 58.45 MByt最上面一行为网卡名字以及IP地址，按向右箭头可以查看其他网卡的网络流量。输出结果分为两部分，Incoming为进入网卡的流量，Outgoing为网卡出去的流量，我们关注的当然是Curr那行的数据，其单位也可以动态自动调整，非常人性化。按q退出该界面。
14.1.6 用free命令查看内存使用状况
具体用法如下：
total used free shared buff/cache available
Mem: 1849532 230972 1346700 8852 271860 1460708
Swap: 2097148 0 2097148free命令可以查看当前系统的总内存大小以及使用内存的情况。
- total：内存总大小。
- used：真正使用的实际内存大小。
- free：剩余物理内存大小（没有被分配，纯剩余）。
- shared：共享内存大小，不用关注它。
- buff/cache：分配给buffer和cache的内存总共有多大。关于buffer和cache大家也许有一些疑惑，因为字面意思上两者很相近。阿铭教你一个很容易区分这两者的方法，buffer和cache都是一部分内存，内存的作用就是缓解CPU和IO（如，磁盘）的速度差距的，你可以这样理解：数据经过CPU计算，即将要写入磁盘，这时用的内存为buffer；CPU要计算时，需要把数据从磁盘中读出来，临时先放到内存中，这部分内存就是cache。
- available：系统可使用内存有多大，它包含了free。Linux系统为了让应用跑得更快，会预先分配一部分内存（buffer/cache）给某些应用使用，虽然这部分内存并没有真正使用，但也已经分配出去了。然而，当另外一个服务要使用更多内存时，是可以把这部分预先分配的内存拿来用的。所以还没有被占用的这部分buffer和cache再加上free就是available。
这个free命令显示的结果中，其实有一个隐藏的公式：total=used+free+buff/cache。另外，available是由free这部分内存和buff/cache还未被占用的那部分内存组成。used那部分内存和buff/cache被占用的内存是没有关系的。
free命令还可以加-m和-g选项（分别以MB或GB为单位）打印内存的使用状况，甚至也支持-h选项。示例命令如下：
free -g
total used free shared buff/cache available
Mem: 1 0 1 0 0 1
Swap: 1 0 1
ps aux
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.1 0.7 178496 13248 ? Ss 20:32 0:01 /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 17
root 2 0.0 0.0 0 0 ? S 20:32 0:00 [kthreadd]
root 3 0.0 0.0 0 0 ? I< 20:32 0:00 [rcu_gp]
root 4 0.0 0.0 0 0 ? I< 20:32 0:00 [rcu_par_gp]
root 6 0.0 0.0 0 0 ? I< 20:32 0:00 [kworker/0:0H-kblockd]
root 7 0.0 0.0 0 0 ? I 20:32 0:00 [kworker/u256:0-events_unbound]
root 8 0.0 0.0 0 0 ? I< 20:32 0:00 [mm_percpu_wq]
root 9 0.0 0.0 0 0 ? S 20:32 0:00 [ksoftirqd/0]
root 10 0.0 0.0 0 0 ? R 20:32 0:00 [rcu_sched]
root 11 0.0 0.0 0 0 ? S 20:32 0:00 [migration/0]
root 12 0.0 0.0 0 0 ? S 20:32 0:00 [watchdog/0]
root 13 0.0 0.0 0 0 ? S 20:32 0:00 [cpuhp/0]
root 15 0.0 0.0 0 0 ? S 20:32 0:00 [kdevtmpfs]
root 16 0.0 0.0 0 0 ? I< 20:32 0:00 [netns]
root 17 0.0 0.0 0 0 ? S 20:32 0:00 [kauditd]
root 18 0.0 0.0 0 0 ? S 20:32 0:00 [khungtaskd]
root 19 0.0 0.0 0 0 ? S 20:32 0:00 [oom_reaper]
root 20 0.0 0.0 0 0 ? I< 20:32 0:00 [writeback]
root 21 0.0 0.0 0 0 ? S 20:32 0:00 [kcompactd0]
root 22 0.0 0.0 0 0 ? SN 20:32 0:00 [ksmd]
root 23 0.0 0.0 0 0 ? SN 20:32 0:00 [khugepaged]
root 24 0.0 0.0 0 0 ? I< 20:32 0:00 [crypto]
root 25 0.0 0.0 0 0 ? I< 20:32 0:00 [kintegrityd]阿铭也经常看到有人喜欢用命令ps -elf，但它们显示的信息基本上是一样的。ps命令还有更多的用法，你只要会用这个命令就足够了。下面介绍几个系统进程的参数。
- PID：表示进程的ID，这个ID很有用。在Linux中，内核管理进程就得靠pid来识别和管理某一个进程。比如我想终止某一个进程，则用命令“kill 进程的pid”。有时这样并不能终止进程，需要加-9选项，即“kill -9 进程的pid”，但这样有点暴力，严重的时候会丢数据，所以尽量还是别用。
- STAT：进程的状态。进程状态分为以下几种（不要求记住，但要了解）。
D：不能中断的进程（通常为IO）。
R（run）：正在运行中的进程，其中包括了等待CPU时间片的进程。
S（sleep）：已经中断的进程。通常情况下，系统的大部分进程都是这个状态。
T：已经停止或者暂停的进程。如果我们正在运行一个命令，比如说sleep 10，我们按一下Ctrl+Z暂停进程时，用ps命令查看就会显示T这个状态。
W：（内核2.6xx以后不可用），没有足够的内存页分配。
X：已经死掉的进程（这个好像从来不会出现）。
Z：僵尸进程，即杀不掉、打不死的垃圾进程，占用系统一点资源，不过没有关系。如果占用太多（一般不会出现），就需要重视了。
<：高优先级进程。
N：低优先级进程。
L：在内存中被锁了内存分页。
s：主进程，后面阿铭讲到nginx或者php-fpm服务的时候，你就能更好地理解它了。
l：多线程进程。
+：在前台运行的进程，比如在当前终端执行ps aux就是前台进程。
ps命令是阿铭在工作中用得非常多的一个命令，所以请记住它。阿铭经常会将ps连同管道符一起使用，用来查看某个进程或者它的数量。示例命令如下：
ps aux |grep sshd
root 814 0.0 0.3 92304 6648 ? Ss 20:33 0:00 /usr/sbin/sshd -D -oCiphers=aes256-gcm@openssh.com,chacha20-poly1305@openssh.com,aes256-ctr,aes256-cbc,aes128-gcm@openssh.com,aes128-ctr,aes128-cbc -oMACs=hmac-sha2-256-etm@openssh.com,hmac-sha1-etm@openssh.com,umac-128-etm@openssh.com,hmac-sha2-512-etm@openssh.com,hmac-sha2-256,hmac-sha1,umac-128@openssh.com,hmac-sha2-512 -oGSSAPIKexAlgorithms=gss-gex-sha1-,gss-group14-sha1- -oKexAlgorithms=curve25519-sha256,curve25519-sha256@libssh.org,ecdh-sha2-nistp256,ecdh-sha2-nistp384,ecdh-sha2-nistp521,diffie-hellman-group-exchange-sha256,diffie-hellman-group14-sha256,diffie-hellman-group16-sha512,diffie-hellman-group18-sha512,diffie-hellman-group-exchange-sha1,diffie-hellman-group14-sha1 -oHostKeyAlgorithms=rsa-sha2-256,rsa-sha2-256-cert-v01@openssh.com,ecdsa-sha2-nistp256,ecdsa-sha2-nistp256-cert-v01@openssh.com,ecdsa-sha2-nistp384,ecdsa-sha2-nistp384-cert-v01@openssh.com,rsa-sha2-512,rsa-sha2-512-cert-v01@openssh.com,ecdsa-sha2-nistp521,ecdsa-sha2-nistp521-cert-v01@openssh.com,ssh-ed25519,ssh-ed25519-cert-v01@openssh.com,ssh-rsa,ssh-rsa-cert-v01@openssh.com -oPubkeyAcceptedKeyTypes=rsa-sha2-256,rsa-sha2-256-cert-v01@openssh.com,ecdsa-sha2-nistp256,ecdsa-sha2-nistp256-cert-v01@openssh.com,ecdsa-sha2-nistp384,ecdsa-sha2-nistp384-cert-v01@openssh.com,rsa-sha2-512,rsa-sha2-512-cert-v01@openssh.com,ecdsa-sha2-nistp521,ecdsa-sha2-nistp521-cert-v01@openssh.com,ssh-ed25519,ssh-ed25519-cert-v01@openssh.com,ssh-rsa,ssh-rsa-cert-v01@openssh.com -oCASignatureAlgorithms=rsa-sha2-256,ecdsa-sha2-nistp256,ecdsa-sha2-nistp384,rsa-sha2-512,ecdsa-sha2-nistp521,ssh-ed25519,ssh-rsa
root 1709 0.0 0.5 151200 9368 ? Ss 20:54 0:00 sshd: root [priv]
root 1713 0.0 0.2 151200 5300 ? S 20:54 0:00 sshd: root@pts/0
root 1745 0.0 0.0 12320 1080 pts/0 R+ 20:57 0:00 grep --color=auto sshd上例中的4不准确，需要减掉1。因为使用grep命令时，grep命令本身也算一个进程。
14.1.8 用netstat命令查看网络状况
具体用法如下：
netstat -an |head -n 20 // 为了节省空间， 只显示前20行
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State
tcp 0 0 0.0.0.0:22 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 52 192.168.72.128:22 192.168.72.1:52219 ESTABLISHED
tcp6 0 0 :::22 :::* LISTEN
udp 0 0 0.0.0.0:68 0.0.0.0:*
udp 0 0 127.0.0.1:323 0.0.0.0:*
udp6 0 0 ::1:323 :::*
raw6 0 0 :::58 :::* 7
Active UNIX domain sockets (servers and established)
Proto RefCnt Flags Type State I-Node Path
unix 2 [ ACC ] SEQPACKET LISTENING 21770 /run/systemd/coredump
unix 2 [ ACC ] STREAM LISTENING 25846 /var/lib/sss/pipes/nss
unix 2 [ ACC ] SEQPACKET LISTENING 21557 /run/udev/control
unix 3 [ ] DGRAM 12656 /run/systemd/notify
unix 2 [ ] DGRAM 12658 /run/systemd/cgroups-agent
unix 12 [ ] DGRAM 12670 /run/systemd/journal/dev-log
unix 2 [ ] DGRAM 25475 /var/run/chrony/chronyd.sock
unix 2 [ ACC ] STREAM LISTENING 24964 /var/run/.heim_org.h5l.kcm-socket
unix 2 [ ACC ] STREAM LISTENING 24966 /run/dbus/system_bus_socket最右侧为网络连接的状态，如果你对TCP三次握手比较熟悉，那应该对最后这一列的字符串不陌生。如果你管理是一台提供Web服务（80端口）的服务器，那么就可以使用命令netstat -an |grep 80来查看当前连接Web服务的有哪些IP了。
