本节书摘来自华章出版社《构建高可用Linux服务器 第3版》一 书中的第1章，第1.2节，作者：余洪春 ，更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

1.2　全面了解Linux服务器

我的日常工作之一就是到公司的内部机房或托管的IDC机房从事相关的系统工作，里面的Linux服务器少则十几台，多则上百台。为了便于工作，通常这时候我就会非常想清楚地了解服务器的硬件配置。但是客户往往并不能提供详细的硬件配置清单，仅仅能提供系统管理员的密码，所以我总结了一些查看服务器情况的命令，它们可以很清楚地反映Linux服务器的状态、性能等详细信息。以下内容完全出自项目的实践总结，也希望大家能够熟练掌握，方便自己的工作。

1.2.1　查看Linux服务器的CPU详细情况

判断Linux服务器CPU情况的依据如下：

具有相同core id的CPU是同一个core的超线程。

具有相同physical id的CPU是同一个CPU封装的线程或核心。

下面以笔者自己的PowerEdge 2850服务器为例进一步进行说明。

显示物理CPU个数的命令如下所示：

cat /proc/cpuinfo | grep "physical id" | sort | uniq | wc -l

命令结果显示如下所示：

2

显示每个物理CPU中core的个数（即核数）的命令如下所示：

cat /proc/cpuinfo | grep "cpu cores" | uniq

命令结果显示如下所示：

cpu cores　: 1

显示逻辑CPU的个数的命令如下所示：

cat /proc/cpuinfo | grep "processor" | wc -l

命令结果显示如下所示：

4

其实大家从这里就可以看出来，按理说应有如下等式：

物理CPU个数×核数=逻辑CPU的个数

如果不相等的话，则表示你的服务器CPU支持超线程技术。我们在配置服务器的应用时，应以服务器的逻辑CPU个数为准。

1.2.2　查看Linux服务器的内存使用情况

查看Linux服务器的内存使用情况，我们可以使用如下命令：

free -m

Free命令显示的是当前内存的使用情况，m的意思是以M个字节来显示内容，此命令只在Linux系统下有效，在FreeBSD下是没有此命令的。命令显示结果如下所示：

total　　　 used　　　 free　　 shared　　buffers　　 cached

Mem:　　　　　3949　　　 1397　　　 2551　　　　　0　　　　268　　　　917

-/+ buffers/cache:　　　　211　　　 3737

Swap:　　　　8001　　　　　0　　　 8001

上述结果中各个参数的详细说明如下：

total ：内存总数。

used ：已经使用的内存数。

free ：空闲的内存数。

shared ：多个进程共享的内存总额。

buffers buffer cache和cached page cache ：磁盘缓存的大小。

-buffers/cache： （已用）的内存数，即used-buffers-cached。

+buffers/cache：（可用）的内存数，即free + buffers + cached。

由此得出结论，可用内存的计算公式为

可用内存=free+buffers+cached

即

2551MB+268MB+917MB=3737MB

注意　细心的读者朋友们可能会发现上面等式两边的数值并不相等，但这个没关系，-m参数其实是以整数数值来取舍的。大家如果对这个运算结果有怀疑，可以尝试不带-m参数来观看free命令显示的结果，这样就会一目了然了。

可见-buffers/cache反映的是被程序实实在在占用的内存，而+buffers/cache反映的是可以挪用的内存总数。

第三部分是指交换分区，比较简单，这里不再介绍了。

有可能大家看了上面的解释还是不太明白。比如：第一部分（Mem）与第二部分（-/+buffers/cache）的结果有关，used和free为什么这么奇怪？其实我们可以从两个方面来分析。对操作系统来讲这两项是Mem的参数，buffers/cached都属于被使用，所以它认为free只有2551MB；对应用程序来讲+buffers/cached等同可用的内存，因为buffer/cached可提高程序执行的性能，当程序使用内存时，buffer/cached很快就会被使用。所以从应用的角度来看，应以（-/+ buffers/cache）的free和used为主。那么我们主要看与它相关的free和used就可以了。另外告诉大家一些常识，Linux为了提高磁盘和内存的存取效率，它做了很多精心的设计，除了对dentry进行缓存外（用于VFS、加速文件路径名到inode的转换），还采取了两种主要cache方式：buffer cache和page cache，前者针对磁盘块的读写，后者针对文件inode的读写。这些cache能有效地缩短I/O系统调用（比如read、write、getdents）的时间。

在Linux系统中，内存是拿来用的，不是用来看的。而在Windows系统中，无论你的真实物理内存有多少，它都会用硬盘交换文件来读，即使是内存还有一大部分。这也就是Windows系统常常提示虚拟空间不足的原因。可以想象得到，硬盘的速度怎么会快过内存，所以我们在观察Linux系统的内存使用情况时，只要没发现用swap的交换空间，就不用担心自己的内存太小。如果常常看到swap用了很多，你可能就要考虑增加物理内存了。这也是在Linux服务器上看内存是否够用的标准。

1.2.3　查看Linux服务器的硬盘使用情况

想要了解Linux服务器的硬盘使用情况，可以根据以下步骤查看。

1）查看硬盘及分区信息，如下所示：

fdisk –l

命令显示结果如下：

Disk /dev/sda: 160.0 GB, 160040803840 bytes

255 heads, 63 sectors/track, 19457 cylinders

Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

　 Device Boot　　　Start　　　　 End　　　Blocks　 Id　System

/dev/sda1　 *　　　　　 1　　　　　13　　　104391　 83　Linux

/dev/sda2　　　　　　　14　　　　3200　　25599577+　83　Linux

/dev/sda3　　　　　　3201　　　　3582　　 3068415　 82　Linux swap / Solaris

/dev/sda4　　　　　　3583　　　 19457　 127515937+　 5　Extended

/dev/sda5　　　　　　3583　　　 19457　 127515906　 83　Linux

以上结果表明这是一块160GB的服务器硬盘。

2）检查文件系统的磁盘空间占用情况，命令如下所示：

df –h

命令显示结果如下：

Filesystem　　　　　　Size　Used Avail Use% Mounted on

/dev/sda2　　　　　　　24G　5.9G　 17G　26% /

/dev/sda5　　　　　　 118G　8.8G　103G　 8% /data

/dev/sda1　　　　　　　99M　 20M　 75M　21% /boot

tmpfs　　　　　　　　 859M　　 0　859M　 0% /dev/shm

none　　　　　　　　　859M　104K　858M　 1% /var/lib/xenstored

3）查看硬盘的I/O性能，命令如下所示：

iostat –d -x –k 1 10

其中，iostat是含在套装sysstat中的，在CentOS 5.8下可以用如下命令进行安装：

yum –y install sysstat

以笔者的生产环境下的MySQL数据库服务器为例说明，在Pietty下输入以下命令：

iostat –d –x –k 1 5

得到的结果如下所示：

Linux 2.6.9-34.ELsmp (ud50053) 　01/18/2012 　_i686_　(4 CPU)

Device:　　　　 rrqm/s　 wrqm/s　　 r/s　　 w/s　　rkB/s　　wkB/s avgrq-sz avgqu-sz　 await r_await w_await　svctm　%util

hda　　　　　　　 0.19　　63.84　　0.48　 26.94　　12.84　 363.08　　27.43　　 0.07　　2.64　　8.36　　2.54　 0.62　 1.70

Device:　　　　 rrqm/s　 wrqm/s　　 r/s　　 w/s　　rkB/s　　wkB/s avgrq-sz avgqu-sz　 await r_await w_await　svctm　%util

hda　　　　　　　 0.00　　44.00　　3.00　 29.00　　16.00　 292.00　　19.25　　 0.06　　1.88　 12.67　　0.76　 1.50　 4.80

Device:　　　　 rrqm/s　 wrqm/s　　 r/s　　 w/s　　rkB/s　　wkB/s avgrq-sz avgqu-sz　 await r_await w_await　svctm　%util

hda　　　　　　　 0.00　　 2.00　　0.00　 16.00　　 0.00　　76.00　　 9.50　　 0.01　　0.69　　0.00　　

0.69　 0.38　 0.60

Device:　　　　 rrqm/s　 wrqm/s　　 r/s　　 w/s　　rkB/s　　wkB/s avgrq-sz avgqu-sz　 await r_await w_await　svctm　%util

hda　　　　　　　 0.00　 380.00　　0.00　 79.00　　 0.00　1832.00　　46.38　　 0.32　　4.01　　0.00　　4.01　 0.65　 5.10

Device:　　　　 rrqm/s　 wrqm/s　　 r/s　　 w/s　　rkB/s　　wkB/s avgrq-sz avgqu-sz　 await r_await w_await　svctm　%util

hda　　　　　　　 0.00　　 7.00　　0.00　　8.00　　 0.00　　60.00　　15.00　　 0.01　　0.88　　0.00　　

0.88　 0.38　 0.30参数说明：

rrqm/s：每秒进行merge的读操作数目，即delta（rmerge）/s。

wrqm/s：每秒进行merge的写操作数目，即delta（wmerge）/s。

r/s：每秒完成的读I/O设备的次数，即delta（rio）/s。

w/s：每秒完成的写I/O设备的次数，即delta（wio）/s。

rsec/s：每秒读扇区数，即delta（rsect）/s。

wsec/s：每秒写扇区数，即delta（wsect）/s。

rkB/s：每秒读千字节数，是rsect/s的一半，因为每扇区大小为512字节。

wkB/s：每秒写千字节数，是wsect/s的一半。

avgrq-sz：平均每次设备I/O操作的数据大小（即扇区），即delta(rsect+wsect)/delta(rio+wio)。

avgqu-sz：平均I/O队列的长度。即delta(aveq)/s/1000（除以1000是因为aveq的单位为毫秒）。

await：平均每次设备I/O操作的等待时间（单位：毫秒），即delta(ruse+wuse)/delta(rio+wio)。

svctm：平均每次设备I/O操作的服务时间（单位：毫秒），即delta(use)/delta(rio+wio)。

%util：一秒中有百分之多少的时间用于I/O操作，或者说一秒中有多少时间I/O队列是非空的，即delta(use)/s/1000（因为use的单位为毫秒）。

大家可能对这些参数和名词解释不太明白，不要紧，其实在工作中我们只需关注以下几个方面即可：

如果%util接近100%，则说明产生的I/O请求太多，I/O系统已经满负荷，该磁盘可能存在瓶颈。

await的大小一般取决于服务时间（svctm），以及I/O队列的长度和I/O请求的发出模式。这个响应时间应该低于5ms，如果大于5ms就表示磁盘I/O压力很大，这时就可以考虑更换响应速度更快的磁盘，调整内核elevator的算法、优化应用或者升级CPU。

4）查看Linux系统中某目录的大小，这在工作中经常会遇到。可以使用如下命令查看：

du -sh 目录名

例如：

du -sh /data

命令显示结果如下所示：

8.6G　/data/

检查是否有分区使用率（Use%）过高（比如超过90%），如发现某个分区空间接近用完，可以进入该分区的挂载点，用以下命令找出占用空间最多的文件或目录，然后按照从大到小的顺序，正好可以找出系统中占用最多空间的前十个文件或目录：

du -cks * | sort -rn | head -n 10

5）在Linux系统中经常会用到dd命令，很多时候维护系统工作时需要使用。dd命令可以把指定的输入文件复制到指定的输出文件中，并且在复制过程中可以进行格式转换。我碰到的需要用到dd命令的几个地方如下所示。

制作交换文件的时候，例如：

dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1024 count=65536

制作驱动盘的时候，例如，将硬盘上的驱动文件复制到一个软驱中：

dd if=rhel40.img of=/dev/fd0 bs=10k

或者

dd if=mptlinux-3.02.68-1-rhel4.i686.dd of=/dev/fd0 bs=10k

制作ISO镜像的时候，例如：

dd if=/dev/cdrom of=/root/cd1.iso

当然也可以用mkisofs命令来制作ISO镜像。

另外，重装系统的时候，我喜欢用dd命令来破坏系统的分区表，由于此命令破坏性极大，会带来严重的后果。为了防止读者误操作，这里就不介绍了，有兴趣的读者可自行研究。

下面将分别介绍dd命令的参数，如下所示：

if=file

上述参数表示输入文件名，默认为标准输入。

of=file

上述参数表示输出文件名，默认为标准输出。

ibs=bytes

上述参数表示一次读入bytes个字节（即一个块大小为bytes个字节）。

obs=bytes

上述参数表示一次写bytes个字节（即一个块大小为bytes个字节）。

bs=bytes

上述参数表示同时设置读写块的大小为bytes，可代替ibs和obs。

cbs=bytes

上述参数表示一次转换bytes个字节，即转换缓冲区大小。

skip=blocks

上述参数表示从输入文件开头跳过blocks个块后再开始复制。

seek=blocks

上述参数表示从输出文件开头跳过blocks个块后再开始复制（通常当输出文件是磁盘或磁带时才有效）。

count=blocks

上述参数表示仅复制blocks个块，块大小等于ibs指定的字节数。

1.2.4　查看Linux系统的平均负载

1.平均负载的概念

有时候我们会觉得系统响应速度很慢，但是又找不到原因，这时就要查平均负载了，看它是否有大量的进程在排队等待。特定时间间隔内运行队列中的平均进程数可以反映系统的繁忙程度，所以我们通常会在自己的网站或系统变慢时第一时间查系统的负载，即CPU的平均负载。

2.查看平均负载

究竟应该如何查看平均负载呢？最简单的命令是uptime，如下所示：

uptime

命令显示结果如下：

11:31:11 up 11 days, 19:01,　2 users,　load average: 0.02, 0.01, 0.00

目前的主流服务器都是双四核，有相当强悍的CPU，提供一般的应用服务时，不必担心Linux系统的负载。

还可以用w命令来查看，顺便可以查看系统当前有哪些用户，它们占用了哪些终端，如下所示：

w

命令显示结果如下所示：

11:33:00 up 11 days, 19:03,　2 users,　load average: 0.00, 0.00, 0.00

USER　　 TTY　　　FROM　　　　　　LOGIN@　 IDLE　 JCPU　 PCPU WHAT

root　　 pts/1　　113.57.224.3　　 09:03　　2:11m　0.04s　0.04s -bash

root　　 pts/2　　113.57.224.3　　 11:31　　0.00s　0.02s　0.00s w

另外，还有动态命令top，这个命令也可以反映系统负载情况。

top

系统会动态地显示内容，结果如下所示：

top - 15:01:25 up 12 days,　3:46,　2 users,　load average: 1.76, 2.14, 2.20

Tasks: 116 total,　 1 running, 115 sleeping,　 0 stopped,　 0 zombie

Cpu(s): 47.5% us, 14.6% sy,　0.0% ni, 37.6% id,　0.3% wa,　0.1% hi,　0.0% si

Mem:　 8180164k total,　7673268k used,　 506896k free,　　74592k buffers

Swap:　　　　0k total,　　　　0k used,　　　　0k free,　4613728k cached

第一行内容正是系统目前的负载情况，再通过uptime查看一下。

uptime

结果如下所示：

15:02:50 up 12 days,　3:48,　2 users,　load average: 1.75, 2.07, 2.17

原来它所表示的是过去1分钟、5分钟和15分钟内进程队列中的平均进程数量。

这里需要注意的是load average的输出值，这三个值的大小一般不能大于系统逻辑CPU的个数，例如，本输出中系统有4个逻辑CPU，如果load average的三个值长期大于4，说明CPU很繁忙，负载很高，可能会影响系统性能，但是偶尔大于4时，不用担心，一般不会影响系统性能。相反，如果load average的输出值小于CPU的个数，则表示CPU还有空闲的，比如本例中的输出，CPU是比较空闲的。

这时候可以结合vmstat命令来判断我们的系统是否过于繁忙，如果确定很繁忙，就要考虑是否更换服务器或增加CPU的个数了。总结如下：

如果r经常大于3或4，且id经常少于50，则表示CPU的负荷很重。

1.2.5　查看Linux系统的其他参数

本节主要从服务器的CPU、内存、硬盘性能、负载及其他方面详细说明Linux服务器的整体性能状态，希望大家通过本节所列的方法来了解自己的Linux服务器的性能状态，这会对工作有很大帮助。

1.用vmstat监控Linux系统的整体性能

vmstat是一个相当全面的性能分析工具，通过它可以观察系统的进程状态、内存使用情况、虚拟内存的使用情况、磁盘的I/O、中断、上下文切换、CPU的使用情况等性能信息，建议熟练掌握此命令。举例如下：

vmstat 1 4

显示结果如下所示：

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- ----cpu----

r　b　 swpd　 free　 buff　cache　 si　 so　　bi　　bo　 in　　cs us sy id wa

2　0　　　0 519024　74732 4606568　　0　　0　　 3　　 9　　5　　10 27　5 68　0

2　0　　　0 519664　74732 4606568　　0　　0　　 0　　 0 1847　1244 20 17 63　0

1　0　　　0 517296　74732 4606568　　0　　0　　 0　 284 2092　1617 37 17 47　0

3　0　　　0 515440　74732 4606568　　0　　0　　 0　 164 1620　 718 26 17 57　0

其中：

（1）procs

r：等待运行的进程数。

b：处于非中断睡眠状态的进程数。

（2）memory

swpd：虚拟内存使用情况（单位：KB）。

free：空闲的内存（单位：KB）。

buff：被用来作为缓存的内存数量（单位：KB）。

（3）swap

si：从磁盘交换到内存的交换页数量（单位：KB/s）。

so：从内存交换到磁盘的交换页数量（单位：KB/s）。

（4）io

bi：发送到块设备的块数（单位：块/秒）。

bo：从块设备接收到的块数（单位：块/秒）。

（5）system

in：每秒的中断数，包括时钟中断。

cs：每秒的环境（上下文）切换次数。

（6）cpu

按CPU的总使用百分比来显示。

us：CPU使用时间。

sy：CPU系统使用时间。

id：闲置时间。

标准情况下r和b值应该为：r<5，b≈0。

如果user%+sys%<70%则表示系统性能较好，如果user%+sys%>=85%或以上，这表示系统性能比较糟糕，这时就要对系统进行全方面检查了。其中：

user%表示CPU处在用户模式下的时间百分比。

sys%表示CPU处在系统模式下的时间百分比。

2.查看系统内核

要查看系统内核的版本号，可以用如下命令：

uname –a

结果如下所示：

Linux xen.cn7788.com 2.6.18-308.el5 #1 SMP Tue Feb 21 20:06:06 EST 2012 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

简化的参数命令及其结果如下：

uname -r

2.6.18-194.el5

如果要查看系统是32位还是64位，可以用如下命令：

［root@localhost /］# ls -lF / | grep /s

此命令会查找是否有/lib64目录，有则系统为x86_64位系统，无则表示系统为i386位系统，查找情况如下所示：

ls -lF / | grep /$ | grep lib64

结果显示如下：

drwxr-xr-x　10 root root　4096 Mar　4 04:02 lib64

另一种常见方法是通过file命令来判断系统中的文件是32位还是64位的，作为判断系统的依据，如下所示：

file /sbin/init

命令显示如下结果（结果表示系统为x86_64位的）：

/sbin/init: ELF 64-bit LSB executable, AMD x86-64, version 1 (SYSV), for GNU/Linux 2.6.9,

dynamically linked (uses shared libs), stripped3.查看服务器使用的Linux发行版的相关信息

下面的命令可查看服务器使用的Linux发行版的名称、版本号及描述信息等：

lsb_release -a

命令显示如下结果：

LSB Version:

　　　　　:core-4.0-amd64:core-4.0-ia32:core-4.0-noarch:graphics-4.0-amd64:graphics-4.0-ia32:graphics-4.0-noarch:printing-4.0-amd64:printing-4.0-ia32:printing-4.0-noarch

Distributor ID:　CentOS

Description:　CentOS release 5.8 (Final)

Release:　5.8

Codename:　Final

如果CentOS 5.8下没有此命令，可以通过如下方式安装：

yum-y install redhat-lsb

4.查看系统已载入的相关模块

Linux操作系统的核心具有模块化的特性，因此在编译核心时，无须把全部的功能都放入核心。可以将这些功能编译成一个个单独的模块，待需要时再分别载入。例如，在安装基于LVS+Keepalived负载均衡高可用软件时，经常会用lsmod来查看lvs模块是否已经载入，如下所示：

lsmod | grep ip_vs

命令显示如下结果：

ip_vs_wrr　　　　　　35905　1

ip_vs　　　　　　　　 122113　3 ip_vs_wrr

1. 在Linux下查找PCI设置

有时需要在Linux下查找PCI设置，可以用lspci命令，它能列出机器中的PCI设备信息，比如声卡、显卡、Modem、网卡等的信息，也能列出主板集成设备的信息。lspci读取的是hwdata数据库。可能有的读者和我一样，最关心的还是网卡型号：

lspci　| grep Ether

命令显示如下结果：

00:19.0 Ethernet controller: Intel Corporation: Unknown device 10bd (rev 02)

07:00.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82573L Gigabit Ethernet Controller

我们一般用命令miit-tool监控网卡，它可以用来检测机器网卡是否正常连接，例如，下面显示的结果就表示是正常的，如果没出现下面的结果就需要排查错误了：

eth0: negotiated 100baseTx-FD flow-control, link ok

这一节主要从服务器的CPU、内存、硬盘性能、负载及其他方面详细说明了如何查看Linux服务器的整体性能状态，希望大家通过以上所列的方法来了解自己的Linux服务器的性能状态，这会对工作有很大帮助。