系统优化与监控
用vmstat监视内存使用情况
vmstat是Virtual Meomory Statistics（虚拟内存统计）的缩写，可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU活动进行监视。它是对系统的整体情况进行统计，不足之处是无法对某个进程进行深入分析。
vmstat的语法如下：
vmstat [-V] [-n] [delay [count]]
其中，－V表示打印出版本信息；－n表示在周期性循环输出时，输出的头部信息仅显示一次；delay是两次输出之间的延迟时间；count是指按照这个时间间隔统计的次数。对于vmstat输出各字段的含义，可运行man vmstat查看。
用iostat监视I/O子系统情况
iostat是I/O statistics（输入/输出统计）的缩写，iostat工具将对系统的磁盘操作活动进行监视。它的特点是汇报磁盘活动统计情况，同时也会汇报出CPU使用情况。同vmstat一样，iostat也有一个弱点，就是它不能对某个进程进行深入分析，仅对系统的整体情况进行分析。
iostat的语法如下：
iostat [ -c | -d ] [ -k ] [ -t ] [ -V ] [ -x [ device ] ] [ interval [ count ] ]
其中，-c为汇报CPU的使用情况；-d为汇报磁盘的使用情况；-k表示每秒按kilobytes字节显示数据；-t为打印汇报的时间；-v表示打印出版本信息和用法；-x device指定要统计的设备名称，默认为所有的设备；interval指每次统计间隔的时间；count指按照这个时间间隔统计的次数。
iostat一般的输出格式如下：
Linux 2.4.18-18smp (builder.linux.com) 2003年03月07日
avg-cpu: %user %nice %sys %idle
4.81 0.01 1.03 94.15
Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
dev3-0 30.31 1117.68 846.52 16104536 12197374
dev3-1 7.06 229.61 40.40 3308486 582080
对于输出中各字段的含义，iostat的帮助中有详细的说明。
vmstat 命令报告虚拟内存统计信息和CPU负荷：页面调度，交换，任务交换，CPU利用率。命令的语法是：
vmstat [-cisS] [d1 d2 d3 d4] [interval [count]]
当不用选项时，vmstat显示一条曲线表示自从系统启动后活动的信息。如果指定interval(时间间隔)，接下来的线是重复显示最后的interval期间活动的情况，直到用户中断命令执行。当同时提供计数器时，统计信息按时间计数来显示。
如果指定了一个磁盘名（如d1，d2，等等。），这些磁盘得到优先显示。通常，系统上的前4个磁盘设备是显示的，因为只有四个设备能在一线条上显示，这个选项允许性能分析员修改缺省显示选项。（*磁盘名通常随id，sd，xd,或xy (取决于类型和I/0界面)加一个数字，如id0，sd2，xd1等等命名而定。），vmstat 命令显示若干字段信息：
procs 报表下面三种状态的进程数：
r--在运行队列中等候运行
b--被资源阻塞（I/0，页面调度，等等.)
w--可运行但是被换出的
memory 报告虚拟内存和实存信息：
swap--以千字节为单位的当前可用交换空间的数量
free--以千字节为单位的页自由表大小
page 报告每秒页面调度活动数量的信息:
re-从自由表回收页
mf--次要的错误;地址空间或硬件地址转换错误
pi--页入的千字节数
po -页出的千字节数
fr- 释放的千字节数
de--以千字节为单位的可接受的短期内存不足数
sr--页由时钟算法扫描
disk 可以为四个磁盘报告每秒磁盘I/O的数量
faults 报告每秒系统软件中断和硬件中断的速率
in-设备中断，不包括系统时钟中断
sy-系统调用
cs-CPU任务（上下文）交换
cpu-- CPU故障时间的百分比，在多处理器系统上，这是全部处理器的平均值:
us- 用户时间
sy-- 系统时间
id-- 闲置时间
vmstat命令有四个可选标志可供使用。如果机器有虚拟地址缓存-c标志就改变输出报告缓存刷新统计数据。报告包括自从系统启动后每种缓存刷新全部总量。六个缓存类型是用户，上下文，区域，段，页，部分页。
-i标志 使输出变为报告中断的数量。如果给出设备名，如d1,d2等，监控将在设备级*执行，（*注，参阅第十二章有关打开设备级监控的信息。）并报告每个给定设备的统计信息。
修改"普通"报告来显示交换而非页面调度活动的信息。这选项改变显示的两个字段：si(换入)和so(换出)替代了re和mf字段。
值得注意是，interval 和count选项对-i或-s选项是非法的。
vmstat 参数详解
procs:
r-->在运行队列中等待的进程数
b-->在等待io的进程数
w-->可以进入运行队列但被替换的进程
memoy
swap-->现时可用的交换内存（k表示）
free-->空闲的内存（k表示）
pages
re－－》回收的页面
mf－－》非严重错误的页面
pi－－》进入页面数（k表示）
po－－》出页面数（k表示）
fr－－》空余的页面数（k表示）
de－－》提前读入的页面中的未命中数
sr－－》通过时钟算法扫描的页面
disk 显示每秒的磁盘操作。 s表示scsi盘，0表示盘号
fault 显示每秒的中断数
in－－》设备中断
sy－－》系统中断
cy－－》cpu交换
cpu 表示cpu的使用状态
cs－－》用户进程使用的时间
sy－－》系统进程使用的时间
id－－》cpu空闲的时间
FIELD DESCRIPTIONS
Procs
r: The number of processes waiting for run time.
b: The number of processes in uninterruptable sleep.
w: The number of processes swapped out but otherwise runnable.
Thisfield is calculated, but Linux never desperation swaps.
Memory
swpd: the amount of virtual memory used (kB).
free: the amount of idle memory (kB).
buff: the amount of memory used as buffers (kB).
Swap
si: Amount of memory swapped in from disk (kB/s). 虚拟内存的页导入(从SWAP DISK导入RAM)
so: Amount of memory swapped to disk (kB/s). 虚拟内存的页导出.
(从RAM到SWAP DISK)
IO
bi: Blocks sent to a block device (blocks/s).写入
bo: Blocks received from a block device (blocks/s).写出
System
in: The number of interrupts per second, including the clock.
cs: The number of context switches per second.
: CPU
These are percentages of total CPU time.
us: user time
sy: system time
id: idle time
如果 r经常大于 4 ，且id经常少于40，表示cpu的负荷很重。
如果pi，po 长期不等于0，表示内存不足。
如果disk 经常不等于0， 且在 b中的队列 大于3， 表示 io性能不好。
由vmstat看服务器
说明：由于STATSPACK并不能获取全面分析性能问题所需要的所有信息，所以需要扩展其收集服务器的统计信息。
VMSTAT介绍
通过STATSPACK收集服务器信息，主要通过收集VMSTAT的信息来展现服务器状况。VMSTAT工具是最常见的ＵＮＩＸ监控工具，可以展现给定时间间隔的服务器的状态值。
一般VMSTAT工具的使用是通过两个数字参数来完成的，第一个参数是采样的时间间隔数，单位是秒，第二个参数是采样的次数。如：
[oracle@brucelau oracle]$ vmstat 1 2
procs memory swap io system CPU
r b w swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id
1 0 0 0 271844 186052 255852 0 0 2 6 102 10 0 0 100
0 0 0 0 271844 186052 255852 0 0 0 0 104 11 0 0 100
(注：目前系统几乎空闲，并且不同操作系统VMSTAT输出内容有所不同)
目前说来，对于服务器监控有用处的度量主要有：
r（运行队列）
pi（页导入）
us（用户CPU）
sy（系统CPU）
id（空闲）
通过VMSTAT识别ＣＰＵ瓶颈
r（运行队列）展示了正在执行和等待CPU资源的任务个数。当这个值超过了CPU数目，就会出现CPU瓶颈了。
获得CPU个数的命令(LINUX环境)：
cat /proc/cpuinfo|grep processor|wc –l
当r值超过了CPU个数，就会出现CPU瓶颈，解决办法大体几种：
1. 最简单的就是增加CPU个数
2. 通过调整任务执行时间，如大任务放到系统不繁忙的情况下进行执行，进尔平衡系统任务
3. 调整已有任务的优先级
通过VMSTAT识别ＣＰＵ满负荷
首先需要声明一点的是，vmstat中CPU的度量是百分比的。当us＋sy的值接近100的时候，表示CPU正在接近满负荷工作。但要注意的是，CPU满负荷工作并不能说明什么，UNIX总是试图要CPU尽可能的繁忙，使得任务的吞吐量最大化。唯一能够确定CPU瓶颈的还是r（运行队列）的值。
通过VMSTAT识别ＲＡＭ瓶颈
数据库服务器都只有有限的RAM，出现内存争用现象是Oracle的常见问题。
首先察看RAM的数量，命令如下（LINUX环境）：
[root@brucelau root]#free
total used free shared buffers cached
Mem: 1027348 873312 154036 185736 187496 293964
-/+ buffers/cache: 391852 635496
Swap: 2096440 0 2096440
当然可以使用top等其他命令来显示RAM。
当内存的需求大于RAM的数量，服务器启动了虚拟内存机制，通过虚拟内存，可以将RAM段移到SWAP DISK的特殊磁盘段上，这样会出现虚拟内存的页导出和页导入现象，页导出并不能说明RAM瓶颈，虚拟内存系统经常会对内存段进行页导出，但页导入操作就表明了服务器需要更多的内存了，页导入需要从SWAP DISK上将内存段复制回RAM，导致服务器速度变慢。
解决的办法有几种：
1. 最简单的，加大RAM
2. 改小SGA，使得对RAM需求减少
3. 减少RAM的需求（如：减少PGA）
我们基本的了解了VMSTAT工作，下面是STATSPACK通过vmstat统计收集服务器性能数据。
STATSPACK通过vmstat收集服务器信息
首先在perfstat用户下建一个存储服务器信息的表：如
建表：
create table stats$vmstat
(
start_date date, --系统时间
duration date, --时间间隔
server_name varchar2(20), --服务器名称
runque_waits number, --运行队列数据
page_in number, --页导入数据
page_out number, --页导出数据
user_cpu number, --用户cpu数据
system_cpu number, --系统cpu数据
idle_cpu number, --空闲cpu数据
wait_cpu number –等待cpu数据（只是aix存在）
)
tablespace perfstat;
然后，通过UNIX/LINUX的shell变成，利用vmstat的结果来获取相应的服务器信息，并且存放到表中
vmstat是Virtual Meomory Statistics（虚拟内存统计）的缩写，可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU活动进行监视。它是对系统的整体情况进行统计，不足之处是无法对某个进程进行深入分析。
vmstat的语法如下：
vmstat [-V] [-n] [delay [count]]
其中，－V表示打印出版本信息；－n表示在周期性循环输出时，输出的头部信息仅显示一次；delay是两次输出之间的延迟时间；count是指按照这个时间间隔统计的次数。对于vmstat输出各字段的含义，可运行man vmstat查看。
用iostat监视I/O子系统情况
iostat是I/O statistics（输入/输出统计）的缩写，iostat工具将对系统的磁盘操作活动进行监视。它的特点是汇报磁盘活动统计情况，同时也会汇报出CPU使用情况。同vmstat一样，iostat也有一个弱点，就是它不能对某个进程进行深入分析，仅对系统的整体情况进行分析。
iostat的语法如下：
iostat [ -c | -d ] [ -k ] [ -t ] [ -V ] [ -x [ device ] ] [ interval [ count ] ]
其中，-c为汇报CPU的使用情况；-d为汇报磁盘的使用情况；-k表示每秒按kilobytes字节显示数据；-t为打印汇报的时间；-v表示打印出版本信息和用法；-x device指定要统计的设备名称，默认为所有的设备；interval指每次统计间隔的时间；count指按照这个时间间隔统计的次数。
iostat一般的输出格式如下：
Linux 2.4.18-18smp (builder.linux.com) 2003年03月07日
avg-cpu: %user %nice %sys %idle
4.81 0.01 1.03 94.15
Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
dev3-0 30.31 1117.68 846.52 16104536 12197374
dev3-1 7.06 229.61 40.40 3308486 582080
对于输出中各字段的含义，iostat的帮助中有详细的说明。
vmstat 命令报告虚拟内存统计信息和CPU负荷：页面调度，交换，任务交换，CPU利用率。命令的语法是：
vmstat [-cisS] [d1 d2 d3 d4] [interval [count]]
当不用选项时，vmstat显示一条曲线表示自从系统启动后活动的信息。如果指定interval(时间间隔)，接下来的线是重复显示最后的interval期间活动的情况，直到用户中断命令执行。当同时提供计数器时，统计信息按时间计数来显示。
如果指定了一个磁盘名（如d1，d2，等等。），这些磁盘得到优先显示。通常，系统上的前4个磁盘设备是显示的，因为只有四个设备能在一线条上显示，这个选项允许性能分析员修改缺省显示选项。（*磁盘名通常随id，sd，xd,或xy (取决于类型和I/0界面)加一个数字，如id0，sd2，xd1等等命名而定。），vmstat 命令显示若干字段信息：
procs 报表下面三种状态的进程数：
r--在运行队列中等候运行
b--被资源阻塞（I/0，页面调度，等等.)
w--可运行但是被换出的
memory 报告虚拟内存和实存信息：
swap--以千字节为单位的当前可用交换空间的数量
free--以千字节为单位的页自由表大小
page 报告每秒页面调度活动数量的信息:
re-从自由表回收页
mf--次要的错误;地址空间或硬件地址转换错误
pi--页入的千字节数
po -页出的千字节数
fr- 释放的千字节数
de--以千字节为单位的可接受的短期内存不足数
sr--页由时钟算法扫描
disk 可以为四个磁盘报告每秒磁盘I/O的数量
faults 报告每秒系统软件中断和硬件中断的速率
in-设备中断，不包括系统时钟中断
sy-系统调用
cs-CPU任务（上下文）交换
cpu-- CPU故障时间的百分比，在多处理器系统上，这是全部处理器的平均值:
us- 用户时间
sy-- 系统时间
id-- 闲置时间
vmstat命令有四个可选标志可供使用。如果机器有虚拟地址缓存-c标志就改变输出报告缓存刷新统计数据。报告包括自从系统启动后每种缓存刷新全部总量。六个缓存类型是用户，上下文，区域，段，页，部分页。
-i标志 使输出变为报告中断的数量。如果给出设备名，如d1,d2等，监控将在设备级*执行，（*注，参阅第十二章有关打开设备级监控的信息。）并报告每个给定设备的统计信息。
修改"普通"报告来显示交换而非页面调度活动的信息。这选项改变显示的两个字段：si(换入)和so(换出)替代了re和mf字段。
值得注意是，interval 和count选项对-i或-s选项是非法的。
vmstat 参数详解
procs:
r-->在运行队列中等待的进程数
b-->在等待io的进程数
w-->可以进入运行队列但被替换的进程
memoy
swap-->现时可用的交换内存（k表示）
free-->空闲的内存（k表示）
pages
re－－》回收的页面
mf－－》非严重错误的页面
pi－－》进入页面数（k表示）
po－－》出页面数（k表示）
fr－－》空余的页面数（k表示）
de－－》提前读入的页面中的未命中数
sr－－》通过时钟算法扫描的页面
disk 显示每秒的磁盘操作。 s表示scsi盘，0表示盘号
fault 显示每秒的中断数
in－－》设备中断
sy－－》系统中断
cy－－》cpu交换
cpu 表示cpu的使用状态
cs－－》用户进程使用的时间
sy－－》系统进程使用的时间
id－－》cpu空闲的时间
FIELD DESCRIPTIONS
Procs
r: The number of processes waiting for run time.
b: The number of processes in uninterruptable sleep.
w: The number of processes swapped out but otherwise runnable.
Thisfield is calculated, but Linux never desperation swaps.
Memory
swpd: the amount of virtual memory used (kB).
free: the amount of idle memory (kB).
buff: the amount of memory used as buffers (kB).
Swap
si: Amount of memory swapped in from disk (kB/s). 虚拟内存的页导入(从SWAP DISK导入RAM)
so: Amount of memory swapped to disk (kB/s). 虚拟内存的页导出.
(从RAM到SWAP DISK)
IO
bi: Blocks sent to a block device (blocks/s).写入
bo: Blocks received from a block device (blocks/s).写出
System
in: The number of interrupts per second, including the clock.
cs: The number of context switches per second.
: CPU
These are percentages of total CPU time.
us: user time
sy: system time
id: idle time
如果 r经常大于 4 ，且id经常少于40，表示cpu的负荷很重。
如果pi，po 长期不等于0，表示内存不足。
如果disk 经常不等于0， 且在 b中的队列 大于3， 表示 io性能不好。
由vmstat看服务器
说明：由于STATSPACK并不能获取全面分析性能问题所需要的所有信息，所以需要扩展其收集服务器的统计信息。
VMSTAT介绍
通过STATSPACK收集服务器信息，主要通过收集VMSTAT的信息来展现服务器状况。VMSTAT工具是最常见的ＵＮＩＸ监控工具，可以展现给定时间间隔的服务器的状态值。
一般VMSTAT工具的使用是通过两个数字参数来完成的，第一个参数是采样的时间间隔数，单位是秒，第二个参数是采样的次数。如：
[oracle@brucelau oracle]$ vmstat 1 2
procs memory swap io system CPU
r b w swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id
1 0 0 0 271844 186052 255852 0 0 2 6 102 10 0 0 100
0 0 0 0 271844 186052 255852 0 0 0 0 104 11 0 0 100
(注：目前系统几乎空闲，并且不同操作系统VMSTAT输出内容有所不同)
目前说来，对于服务器监控有用处的度量主要有：
r（运行队列）
pi（页导入）
us（用户CPU）
sy（系统CPU）
id（空闲）
通过VMSTAT识别ＣＰＵ瓶颈
r（运行队列）展示了正在执行和等待CPU资源的任务个数。当这个值超过了CPU数目，就会出现CPU瓶颈了。
获得CPU个数的命令(LINUX环境)：
cat /proc/cpuinfo|grep processor|wc –l
当r值超过了CPU个数，就会出现CPU瓶颈，解决办法大体几种：
1. 最简单的就是增加CPU个数
2. 通过调整任务执行时间，如大任务放到系统不繁忙的情况下进行执行，进尔平衡系统任务
3. 调整已有任务的优先级
通过VMSTAT识别ＣＰＵ满负荷
首先需要声明一点的是，vmstat中CPU的度量是百分比的。当us＋sy的值接近100的时候，表示CPU正在接近满负荷工作。但要注意的是，CPU满负荷工作并不能说明什么，UNIX总是试图要CPU尽可能的繁忙，使得任务的吞吐量最大化。唯一能够确定CPU瓶颈的还是r（运行队列）的值。
通过VMSTAT识别ＲＡＭ瓶颈
数据库服务器都只有有限的RAM，出现内存争用现象是Oracle的常见问题。
首先察看RAM的数量，命令如下（LINUX环境）：
[root@brucelau root]#free
total used free shared buffers cached
Mem: 1027348 873312 154036 185736 187496 293964
-/+ buffers/cache: 391852 635496
Swap: 2096440 0 2096440
当然可以使用top等其他命令来显示RAM。
当内存的需求大于RAM的数量，服务器启动了虚拟内存机制，通过虚拟内存，可以将RAM段移到SWAP DISK的特殊磁盘段上，这样会出现虚拟内存的页导出和页导入现象，页导出并不能说明RAM瓶颈，虚拟内存系统经常会对内存段进行页导出，但页导入操作就表明了服务器需要更多的内存了，页导入需要从SWAP DISK上将内存段复制回RAM，导致服务器速度变慢。
解决的办法有几种：
1. 最简单的，加大RAM
2. 改小SGA，使得对RAM需求减少
3. 减少RAM的需求（如：减少PGA）
我们基本的了解了VMSTAT工作，下面是STATSPACK通过vmstat统计收集服务器性能数据。
STATSPACK通过vmstat收集服务器信息
首先在perfstat用户下建一个存储服务器信息的表：如
建表：
create table stats$vmstat
(
start_date date, --系统时间
duration date, --时间间隔
server_name varchar2(20), --服务器名称
runque_waits number, --运行队列数据
page_in number, --页导入数据
page_out number, --页导出数据
user_cpu number, --用户cpu数据
system_cpu number, --系统cpu数据
idle_cpu number, --空闲cpu数据
wait_cpu number –等待cpu数据（只是aix存在）
)
tablespace perfstat;
然后，通过UNIX/LINUX的shell变成，利用vmstat的结果来获取相应的服务器信息，并且存放到表中