性能测试学习笔记(五)

一、操作系统监控数值项

当工具让你眼花缭乱的时候，不要忘记最初的目标，我们要监控的是这几大模块：CPU、 I/O、Memory、Network、System、Swap。下图为各个模块各个计数器对应的监控命令。

二、CPU

CPU计数器常见的问题大部分都是体现在这几个计数器上：

1. us 【us CPU 是用户态进程消耗的 CPU 百分比】
2. wa 【wa cpu是 I/O 读写等待消耗的 CPU 百分比】
3. sy 【sy CPU 是内核消耗的 CPU 百分比】
4. si  【si CPU 是软中断消耗的 CPU 百分比】

首先，为了确定看到 CPU 高之后，接着往下分析的方向是绝对没有错的，建议用Perf top -g先看一下 CPU 热点。perf默认用的是cpu-clock事件。这一步只是为了确定方向对不对。

简单点来说，当出现异常或资源争用时，它是用来管理秩序的。CPU 正在吭哧吭哧着干活 呢，突然来了一个优先级高的，needs immediate attention，这时就会发一个中断信号给 CPU。作为一个干活的，CPU 谁的话都得听，这时候就把手头的工作现场保存一下，干这 个优先级高的活。除非这个中断是致命的，不然 CPU 会在干完这个活之后再回去干之前的 活，这就是一次软中断。

三、IO

当一个系统调到非常精致的程度时，基本上会卡在两个环节上，对计算密集型的应用来说，会卡在CPU上；对I/O密集型的应用来说，瓶颈会卡在I/O上。

svctm代表 I/O 平均响应时间。请注意，这个计数器的数据不一定准。

w_await表示写入的平均响应时间；r_await表示读取的平均响应时间；r/s表示每秒读取次数；w/s表示每秒写入次数。

IO/s 的关键计算是这样的：

IO/s = r/s + w/s

从上面的Total DISK WRITE/READ就可以知道当前的读写到底有多少了，默认是按照 I/O列来排序的，这里有Total，也有Actual。Total的值显示的是用户态进程与内核态进程之间的速度，而Actual显示的是内核块设备子系统与硬件之间的速度。而在I/O交互中，由于存在cache和在内核中会做I/O排序，因此这两个值并不会相同。如果要看磁盘的读写能力怎么样，应该看的是Actual。

四、Memory

total肯定是要优先看的，其次是available，这个值才是系统真正可用的内存，而不是 free。因为Linux通常都会把用的内存给cache，但是不一定会用，所以free肯定会越来越少， 但是available是计算了buff和cache中不用的内存的，所以只要available多，就表示内存够用。

五、NetWork

数据发送过程是这样的：应用把数据给到tcp_wmem就结束它的工作了，由内核接过来之后，经过传输层，再经过队列、环形缓冲区，最后通过网卡发出去。

数据接收过程则是这样的：网卡把数据接过来，经过队列、环形缓冲区，再经过传输层，最后通过tcp_rmem给到应用。

六、System

最常见的System的计数器是in(interrupts:中断)和cs(context switch：上下文切换)。cs也比较容易理解，就是CPU不得不转到另一件事情上，听这一句你就会知道，中断时肯定会有cs。但是不止中断会引起cs，还有多任务处理也会导致cs。因为cs是被动的，这个值的高和低都不会是问题的原因，只会是一种表现，所以它只能用来做性能分析中的证据数据。

七、Swap

Swap 的逻辑是在磁盘上创建的一个空间，当物理内存不够的时候，可以保存物理内存里的数据.

也就是说，当操作系统中配置了vm.swappiness是 30%，那么当内存用到1-30%=70%的时候，就会发生Swap。注意，下面还有一个参数叫vm.min_free_kbytes。即使把 vm.swappiness改为0，当内存用到小于vm.min_free_kbytes时照样会发生Swap。

想关掉Swap就swapoff -a。

在性能测试和分析中，建议是直接把它关了。为什么呢？因为当物理内存不足的时候，不管怎么交换性能都是会下降的，不管是Swap还是磁盘上的其他空间，都是从磁盘上取数据，性能肯定会刷刷往下掉。