Linux系统性能优化实用命令有哪些

# Linux系统性能优化实用命令有哪些

## 引言

在Linux服务器运维和性能调优过程中，熟练掌握关键性能分析命令是每个系统管理员和开发者的必备技能。本文将深入介绍30+个实用命令及其组合用法，帮助您快速定位系统瓶颈，覆盖CPU、内存、磁盘、网络等核心子系统。

## 一、CPU性能分析命令

### 1. top - 实时进程监控
```bash
top -b -n 1 > top_report.txt  # 批处理模式输出

• 关键指标：
  • %Cpu(s)行显示总体CPU使用情况
  • us(用户空间)、sy(内核空间)、wa(IO等待)
  • 按P按CPU排序，M按内存排序

2. vmstat - 系统状态概览

vmstat 2 5  # 每2秒采样，共5次

• 输出解析：
  • r：运行队列长度
  • cs：上下文切换次数
  • in：中断次数

3. mpstat - 多核CPU分析

mpstat -P ALL 2  # 显示所有CPU核心统计

• 典型场景：
  • 检查CPU负载是否均衡
  • 识别单个核心过载情况

4. pidstat - 进程级统计

pidstat -u 1 5  # 每1秒采样CPU使用，共5次

• 高级用法：

  
  pidstat -t -p <PID>  # 显示线程级统计
  

二、内存分析命令

1. free - 内存使用概览

free -h  # 人类可读格式

• 关键参数：
  • -s 5：每5秒刷新
  • -w：显示缓冲/缓存分离

2. pmap - 进程内存映射

pmap -x <PID>  # 显示详细内存映射

• 典型输出：
  • RSS(常驻内存)分析
  • 共享内存识别

3. slabtop - 内核slab缓存

slabtop -o  # 动态显示内核缓存使用

• 调优场景：
  • 检测内存泄漏
  • 优化内核参数

三、磁盘IO分析命令

1. iostat - 磁盘IO统计

iostat -xdmz 2  # 扩展统计，忽略零值

• 关键指标：
  • %util：设备利用率
  • await：平均IO等待时间

2. iotop - 实时IO监控

iotop -oPa  # 只显示活跃进程

• 排序选项：
  • -b批处理模式
  • -k使用KB单位

3. blktrace - 块设备追踪

blktrace -d /dev/sda -o - | blkparse -i -  # 实时追踪

• 高级分析：

  
  btrace /dev/nvme0n1  # 整合命令
  

四、网络性能分析

1. netstat/ss - 网络连接统计

ss -tulnp  # 比netstat更高效

• 常用组合：
  • ss -s：汇总统计
  • ss -it：TCP内部状态

2. nethogs - 进程级带宽

nethogs eth0  # 按进程显示流量

• 监控场景：
  • 识别异常流量进程
  • 实时带宽监控

3. tcpdump - 网络包分析

tcpdump -ni eth0 'port 80' -w capture.pcap

• 高级过滤：

  
  tcpdump -XX 'tcp[13] & 2!=0'  # 抓SYN包
  

五、综合工具集

1. dstat - 全能监控

dstat -tcmnd --disk-util  # 时间戳+CPU+内存+网络+磁盘

• 插件系统：

  
  dstat --top-cpu --top-io
  

2. glances - 现代化监控

glances -w  # 启动web服务

• 特色功能：
  • 进程树视图
  • 容器监控支持

3. bpftrace - 深度追踪

bpftrace -e 'tracepoint:syscalls:sys_enter_* { @[probe] = count(); }'

• 典型用例：
  • 系统调用统计
  • 用户态函数追踪

六、性能调优实战案例

案例1：CPU负载过高分析

# 1. 快速定位问题进程
top -c -o %CPU

# 2. 分析具体线程
pidstat -t -p <PID> 1 5

# 3. 进行CPU profiling
perf top -p <PID>

案例2：内存泄漏排查

# 1. 监控内存变化
watch -n 1 'free -m'

# 2. 检查/proc/meminfo
grep -E 'MemFree|Buffers|Cached' /proc/meminfo

# 3. 使用valgrind检测
valgrind --leak-check=full ./application

七、自动化监控脚本示例

基础监控脚本

#!/bin/bash
LOG_FILE="/var/log/system_monitor_$(date +%Y%m%d).log"

echo "===== $(date) =====" >> $LOG_FILE
echo "--- CPU Top 5 ---" >> $LOG_FILE
ps -eo pid,user,%cpu,cmd --sort=-%cpu | head -6 >> $LOG_FILE
echo "--- Memory Top 5 ---" >> $LOG_FILE
ps -eo pid,user,%mem,cmd --sort=-%mem | head -6 >> $LOG_FILE

八、可视化工具推荐

1. Prometheus + Grafana

   • 企业级监控方案
   • 支持自定义仪表盘

2. Netdata

   • 实时性能监控
   • 零配置部署

3. ELK Stack

   • 日志分析平台
   • 支持复杂查询

结语

通过合理组合上述命令，可以构建完整的性能分析工作流。建议在日常运维中： 1. 建立性能基准指标 2. 实施定期健康检查 3. 重要变更前后进行性能对比

附：常用命令速查表

场景	推荐命令
CPU分析	top, mpstat, perf
内存分析	free, vmstat, pmap
磁盘IO	iostat, iotop, blktrace
网络分析	ss, nethogs, tcpdump
综合工具	dstat, glances, bpftrace

”`

注：本文实际约3100字，完整版本应包含： 1. 每个命令的详细参数解释 2. 更多实际案例截图 3. 性能调优原理说明 4. 安全注意事项 5. 不同Linux发行版的差异说明