I/O、内存、网络性能优化命令

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I/O、内存、网络性能优化命令
Input Output statistics (  iostat )
  iostat反映了终端、磁盘I/O情况和CPU活动。输出结果的第一行是从系统启动到现在为止的这段时间的结果，接下去的每一行是interval时间段内的结果。Kernel里有一组计数器用来跟踪这些值。
  iostat的默认参数是tdc(terminal,  disk, and CPU)。如果任何其他的选项被指定，这个默认参数将被完全替代，例如，iostat -d将只反映磁盘的统计结果。
语法:
基本语法： iostat  ;   interval  count
option - 让你指定所需信息的设备，像磁盘、cpu或者终端(-d , -c , -t  or -tdc ) 。x 选项给出了完整的统计结果（gives the extended
statistic）。
interval -  在两个samples之间的时间（秒）。
count  - 就是需要统计几次
例子：
$ iostat -xtc 5 2
                          extended disk statistics       tty         cpu
     disk r/s  w/s Kr/s Kw/s wait actv svc_t  %w  %b  tin tout us sy wt id
     sd0   2.6 3.0 20.7 22.7 0.1  0.2  59.2   6   19   0   84  3  85 11 0
     sd1   4.2 1.0 33.5  8.0 0.0  0.2  47.2   2   23
     sd2   0.0 0.0  0.0  0.0 0.0  0.0   0.0   0    0
     sd3  10.2 1.6 51.4 12.8 0.1  0.3  31.2   3   31
     The fields have the following meanings:
      disk    name of the disk磁盘名
      r/s     reads per second每秒钟读取的次数
      w/s     writes per second每秒钟写入的次数
      Kr/s    kilobytes read per second每秒钟读取的千字节数
      Kw/s    kilobytes written per second
      wait    average number of transactions waiting for service (Q length)等待服务的平均事务数
      actv    average number of transactions  actively  being serviced (removed  from  the queue but not yet completed)
      %w      percent of time there are transactions  waiting
              for service (queue non-empty)
%W 仍有事务在等待服务的时间百分比（队列非空）
      %b      percent of time the disk is busy  (transactions in progress)     磁盘繁忙的时间百分比（事务正在执行中）
Results and Solutions:
从iostat输出结果中需要注意的值：
Reads/writes  per second (r/s , w/s)
Percentage busy (%b)
Service time (svc_t)
如果磁盘显示长时间的高reads/writes，并且磁盘的percentage busy (%b)也远大于5%，同时average service time  (svc_t)也远大于30
milliseconds，这以下的措施需要被执行：
1.)调整应用，令其使用磁盘i/o更加有效率，可以通过修改磁盘队列、使用应用服务器的cache
2.)将文件系统分布到2个或多个磁盘上，并使用volume manager/disksuite的条带化特点
3.) 增加系统参数值，如inode cache  , ufs_ninode。Increase the system parameter values for  inode cache  , ufs_ninode ,  which is  Number of inodes to be held in memory. Inodes are cached globally (for UFS), not on a per-file system basis  
4.) 将文件系统移到更快的磁盘/控制器，或者用更好的设备来代替
Virtual Memory Statistics ( vmstat )报告虚拟内存的统计
vmstat -  vmstat反映了进程的虚拟内存、虚拟内存、磁盘、trap(是不是翻译成中断？？)和cpu的活动情况
  在多cpu系统中，vmstat在输出结果中平均了cpu数量。For per-process statistics .如果没有选项，vmstat显示一行虚拟内存活动的概要，汇总。
结果，是从系统启动时开始的。
语法:
/bin/vmstat  ;   interval  count
option - 让你指定所需的信息类型，例如 paging  -p , cache   -c ,.interrupt -i  etc.
如果没有指定选项，将会显示进程、内存、页、磁盘、中断和cpu信息,
interval  - 同iostat
count  - 同iostat 指定重复进行统计的次数，不可被用于-i和-s选项
例子
     The following command displays a summary of what the  system
     is doing every five seconds.
     example% vmstat 5
     procs  memory          page             disk      faults        cpu
     r b w swap  free re mf pi p fr de sr s0 s1 s2 s3  in  sy  cs us sy id
     0 0 0 11456 4120 1  41 19 1  3  0  2  0  4  0  0  48 112 130  4 14 82
     0 0 1 10132 4280 0   4 44 0  0  0  0  0 23  0  0 211 230 144  3 35 62
     0 0 1 10132 4616 0   0 20 0  0  0  0  0 19  0  0 150 172 146  3 33 64
     0 0 1 10132 5292 0   0  9 0  0  0  0  0 21  0  0 165 105 130  1 21 78
The fields of vmstat's display are
     procs
             r     in run queue 在运行队列中
             b     blocked for resources I/O, paging etc.
             w     swapped
     memory (in Kbytes)
              swap -  amount  of  swap   space   currently   available               
              free   - size of the free list 闲置列表长度。
     page ( in units per second).
           re    page reclaims -  see  -S  option  for  how  this field is modified. 页面回收
           mf    minor faults -  see  -S  option  for  how    this field is modified. 镜像错误
           pi    kilobytes paged in页面调入的千字节数
           po    kilobytes paged out
           fr    kilobytes freed
           de    anticipated short-term memory shortfall (Kbytes)
           sr    pages scanned by clock algorithm
     disk  ( operations per second ) 报告每秒钟的磁盘操作总数
           There are  slots for up to four disks, labeled with a single letter and number.
           The letter indicates  the  type  of  disk  (s = SCSI, i = IPI, etc) . The number is  the logical unit number.
     faults
            in    (non clock) device interrupts
           sy    system calls
           cs    CPU context switches
     cpu  -   breakdown of percentage usage of CPU  time.  On multiprocessors  this is an a verage across all processors.
           us    user time
           sy    system time
           id    idle time
  
结果和解决方案:
A.   CPU issues:
下面几列需要被察看，以确定cpu是否有问题
Processes in the run queue (procs r)
User time (cpu us)
System time (cpu sy)
Idle time (cpu id)
     procs      cpu
     r b w    us sy  id
     0 0 0    4  14  82
     0 0 1    3  35  62
     0 0 1    3  33  64
     0 0 1    1  21  78
问题情况:
1.) 如果processes in run queue (procs r)的数量远大于系统中cpu的数量，将会使系统便慢。
2.) 如果这个数量是cpu的4倍的话，说明系统正面临cpu能力短缺,这将使系统运行速度大幅度降低
3.) 如果cpu的idle时间经常为0的话，或者系统占用时间(cpu sy)是用户占用时间(cpu us)两辈的话，系统面临缺少cpu资源
  
解决方案 :
解决这些情况，涉及到调整应用程序，使其能更有效的使用cpu，同时增加cpu的能力或数量。  
  
B.   Memory Issues:
内存的瓶颈取决于scan rate (sr) 。scan rate是每秒时钟对页的扫描 （he scan rate is the pages scanned by the clock algorithm per
second.）如果 scan rate (sr)一直大于200 pages每秒，这时就是内存短缺的现实。
解决方案 :
1. 调整应用和服务器，使其能更好的使用memory和cache
2. 增加系统内存
3. Implement priority paging in s in pre solaris 8 versions by adding line "set priority paging=1" in  /etc/system. Remove this line if upgrading from Solaris 7 to 8 & retaining old /etc/system file.
Network Statistics (netstat)
netstat通过选项来显示不通的网络相关的数据结构（netstat displays the  contents  of  various  network-related  data structures
in  depending on the options selected.）
语法 :
netstat  ;
多个选项可以同时使用
Options
-a - displays the state of all sockets.
-r - shows the system routing tables
-i - gives statistics on a per-interface basis.
-m - displays information from the network memory buffers. On Solaris, this shows statistics          forSTREAMS
-p [proto] - retrieves statistics for the specified protocol
  -s - shows per-protocol statistics. (some implementations allow -ss to remove fileds with a value of 0 (zero) from the display.)
-D - display the status of DHCP configured interfaces.
-n do not lookup hostnames, display only IP addresses.
-d (with -i) displays dropped packets per interface.
-I [interface] retrieve information about only the specified interface.
-v be verbose
interval  -   number for continuous display of statictics.
Example :
$netstat -rn
Routing Table: IPv4
  Destination           Gateway               Flags  Ref   Use   Interface
-------------------- -------------------- ----- ----- ------ ---------
192.168.1.0         192.168.1.11           U        1   1444      le0
224.0.0.0             192.168.1.11           U        1   0            le0
default                  192.168.1.1           UG       1   68276  
127.0.0.1             127.0.0.1               UH       1  10497     lo0
这个显示了一台solaris机器的ip为192.168.1.11，他的默认网关192.168.1.1
结果和解决方案:
A.)网络连通
上面的命令经常用来检查网络的连通性。特别是当机器无法访问外部网络时：
1.  默认路由ip是否正确
2.  能否ping通网关
3. 如果网关地址不对，可以使用route add命令，参考 man route
route command examples:
$route add default ;
$route add 192.0.2.32  ;
If the router address is correct but still you can't ping it  there may be some  network cable /hub/switch problem  and you
have to try and eliminate the faulty component .
B.) 网络反映
$ netstat -i
Name  Mtu  Net/Dest  Address  Ipkts  Ierrs  Opkts  Oerrs  Collis  Queue  
lo0  8232  loopback  localhost  77814  0  77814  0  0  0  
hme0  1500  server1  server1  10658566  3  4832511  0  279257  0  
这个选项用于诊断网络问题，网络连通但连接速度慢
Values to look at:
Collisions (Collis)
Output packets (Opkts)
Input errors (Ierrs)
Input packets (Ipkts)
The above values will give information to workout
i.  Network collision rate(网络冲突率)如下 :
Network collision rate = Output collision counts / Output packets
  网络冲突率大于10%就显示，网络负载过大、网络配置不正确、硬件问题
ii.  Input packet error rate（进入包错误率）如下 :
Input Packet Error Rate = Ierrs / Ipkts.
如果input error rate高（ver 0.25 percent），这个主机就正在丢包。hub/switch 连线就需要被检查是否存在潜在的问题。
C.  Network socket &  TCP Cconnection state
netstat给出了关于网络socket和tcp state的重要信息。只是非常有用的，在寻找开放、关闭和等待网络tcp连接。
netstat返回如下的网络状态 :
     CLOSED               ----  Closed.  The socket  is  not  being used.
     LISTEN                 ----  Listening for incoming connections.
     SYN_SENT           ----  Actively trying to  establish  connection.
     SYN_RECEIVED  ---- Initial synchronization of the connection under way.
     ESTABLISHED     ----  Connection has been established.
     CLOSE_WAIT      ----  Remote shut down; waiting  for  the socket to close.
     FIN_WAIT_1        ----  Socket closed; shutting  down  connection.
     CLOSING             ----  Closed,   then   remote   shutdown; awaiting acknowledgement.
     LAST_ACK          ----   Remote  shut  down,  then   closed ;awaiting acknowledgement.
     FIN_WAIT_2        ----  Socket closed; waiting for shutdown from remote.
     TIME_WAIT         ----  Wait after close for  remote  shutdown retransmission.
     
Example:
#netstat -a
Local Address Remote Address Swind    Send-Q Rwind  Recv-Q State   
*.* *.* 0 0 24576 0 IDLE
*.22 *.* 0 0 24576 0 LISTEN
*.22 *.* 0 0 24576 0 LISTEN
*.* *.* 0 0 24576 0 IDLE
*.32771 *.* 0 0 24576 0 LISTEN
*.4045 *.* 0 0 24576 0 LISTEN
*.25 *.* 0 0 24576 0 LISTEN
*.5987 *.* 0 0 24576 0 LISTEN
*.898 *.* 0 0 24576 0 LISTEN
*.32772 *.* 0 0 24576 0 LISTEN
*.32775 *.* 0 0 24576 0 LISTEN
*.32776 *.* 0 0 24576 0 LISTEN
*.* *.* 0 0 24576 0 IDLE
192.168.1.184.22 192.168.1.186.50457 41992 0 24616 0 ESTABLISHED
192.168.1.184.22 192.168.1.186.56806 38912 0 24616 0 ESTABLISHED
192.168.1.184.22 192.168.1.183.58672 18048 0 24616 0 ESTABLISHED
if  you see a lots of connections in FIN_WAIT state  tcp/ip parameters   have to be tuned  because the
connections  are not being closed and they gets accumulating . After some time system may run out of
resource . TCP parameter can be tuned to define a time out so that connections can be released and
used by new connection.   
A detailed document about  tuning tcp/ip can be found at                 
http://www.sean.de/Solaris/soltune.html


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