Debian cpustat在虚拟机中的使用技巧

Debian 虚拟机中 cpustat 使用技巧

一 工具选择与安装

• 在 Debian 中存在两个常被混用的工具：
  • cpustat（sysstat）：系统自带的 CPU 统计工具，适合做系统层面的利用率与瓶颈定位。
  • cpustat（Uber）：用 Go 编写、基于 netlink taskstats 的进程级工具，能按进程/用户展示更细的 CPU 占用。
• 安装与选择建议：
  • 系统监控与瓶颈定位：安装 sysstat 的 cpustat
    • 命令：sudo apt update && sudo apt install sysstat
  • 进程级热点定位：安装 Uber 的 cpustat
    • 命令：sudo apt install golang && go install github.com/uber-common/cpustat@latest
    • 注意：Uber 版通常需要 root 权限（taskstats 接口）。

二 快速上手与常用命令

• sysstat 版（系统级）
  • 实时查看整体与各核：cpustat -c -p ALL
  • 按间隔采样：cpustat -i 2 -c 5（每 2 秒一次，共 5 次）
  • 持续刷新：watch -n 1 cpustat -c
  • 输出到文件：cpustat -c > cpu_usage.txt
• Uber 版（进程级）
  • 默认显示前 10 个进程：sudo cpustat
  • 指定用户：sudo cpustat -u <用户名>
  • 指定展示数量：sudo cpustat -n 20
  • 滚动/实时刷新：sudo cpustat -r
  • 写入采样文件：sudo cpustat -cpuprofile cpuprof.txt
• 提示：Uber 版命令名与 sysstat 版相同，若已安装两者，建议用 /usr/bin/cpustat 与 ~/go/bin/cpustat 区分调用。

三 虚拟机场景的关键指标与判读

• 关注以下关键列（不同版本列名略有差异）：
  • %usr / %system：用户态/内核态占用，持续偏高说明计算密集或系统调用频繁。
  • %idle：空闲比例，过低说明 CPU 饱和。
  • %iowait：I/O 等待，偏高多为存储/后端性能瓶颈。
  • %steal：虚拟化“偷取时间”，在虚拟机中尤为重要；偏高通常意味着宿主机资源紧张或过度超卖，可考虑调整 vCPU 数量 或迁移到资源更充足的宿主机。
• 实操建议：
  • 同时观察 %iowait 与存储延迟（如 iostat），区分计算密集与 I/O 瓶颈。
  • 若 %steal 高企，优先核查宿主机负载、调度策略与配额。

四 高效排查与优化流程

• 系统级快速扫描
  • 全核与整体：cpustat -c -p ALL
  • 短周期采样定位波动：cpustat -i 1 -c 10
• 进程级热点定位（Uber 版）
  • 全局热点：sudo cpustat -n 20
  • 指定用户：sudo cpustat -u <用户名>
• 持久化与复盘
  • 记录日志：cpustat -c > cpu_usage.txt 或 sudo cpustat -cpuprofile cpuprof.txt
  • 结合其他工具交叉验证：vmstat 1 10、mpstat -P ALL 1 5、top/htop
• 优化动作
  • 计算密集：优化应用/SQL、提升 vCPU 配额或绑核（NUMA 亲和）。
  • I/O 密集：优化存储（IOPS/吞吐/队列）、合并写、使用缓存/更快后端。
  • 高 steal：减少超卖、调整宿主机负载、迁移实例。

五 常见问题与排错

• 权限不足导致无数据或报错
  • Uber 版需 root/taskstats：使用 sudo cpustat；sysstat 版多数场景普通用户也可用，但部分统计可能需要提升权限。
• 两个同名命令混淆
  • 用 which -a cpustat 查看路径；必要时用 /usr/bin/cpustat（sysstat）与 ~/go/bin/cpustat（Uber）显式调用。
• 采样间隔与次数
  • 使用 -i <秒> -c <次数> 控制输出密度，便于定位瞬时抖动与稳态占用。
• 输出重定向与复盘
  • 将 cpustat -c 或 sudo cpustat -cpuprofile 的结果重定向到文件，便于离线分析与对比。