sar命令详解

sar命令详解
sar是强⼤的linux系统活动状况收集、报告命令。

可以收集CPU，内存，磁盘I/O，⽹络等诸多数据。

对于性能分析是个可靠的利器，本⽂介绍sar命令的各种⽤法。

安装
sar命令是sysstat下的⼀个⼯具，所以安装sar需要⾸先安装sysstat命令，可以考虑yum安装或者使⽤源码包编译安装等。

yum 安装⼗分便捷，不需要任何复杂的调试就可以使⽤
#ubuntu
sudo apt-get install -y sysstat
#centos
sudo yum install -y sysstat
yum仓库⽬前安装的版本为10.1.5，相对于最新版12.3.1要旧很多，所以新的特性可能会⽆法使⽤，我推荐最新版本源码包编译。

#安装gcc等重要环境
sudo yum install -y gcc gcc-c++ #centos
sudo apt-get install -y gcc gcc-c++ #ubuntu
#下载安装包⾄/tmp⽬录
wget http://pagesperso-orange.fr/sebastien.godard/sysstat-12.3.1.tar.gz -O /tmp
#进⼊/tmp⽬录并解压
cd /tmp && tar -xzvf sysstat-12.3.1.tar.gz
#进⼊解压⽬录编译安装
cd sysstat-12.3.1 && ./configure && make && make install
#最后查看任⼀命令的版本即可得到sysstat版本
Ξ (bochs) /tmp/sysstat-12.3.1 → mpstat -V
sysstat version 12.3.1
(C) Sebastien Godard (sysstat <at> orange.fr)
初次使⽤sar命令会遇到如下报错
Ξ (bochs) ~ → sar
Cannot open /var/log/sa/sa29: No such file or directory
Please check if data collecting is enabled
这是因为sar找不到记录数据的源⽂件，这时只需要使⽤-o参数⽣成即可sar -o 2 3。

常⽤⽤法
sar [command] 2 5 : 每2秒输出⼀次sar [command],总计输⼊五次，省略5表⽰持续输出
sar -n DEV 1 -e 22:26:00 >/tmp/123 &:每秒采样⼀次⽹络情况直到22:26并把采样数据输出到/tmp/123
sar -f /var/log/sa/sa27 -s 23:00:00 -e 00:00:00 -r:本⽉27⽇23点⾄0点的内存数据，需要通过crontab设置定时任务
CP U篇
-p
-P {CPU_LIST | ALL}:⽤于分析多核CPU的性能状况，可以使⽤CPU_LIST分析指定核⼼的CPU状态，可以使⽤离散值和连续值，也可以使⽤ALL分析所有CPU核⼼状态。

Ξ (bochs) ~ → sar -P 0 1 3
Linux 4.15.0-87-generic (test) 02/29/20 _x86_64_ (1 CPU)
16:31:33 CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle
16:31:34 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00
16:31:35 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00
16:31:36 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00
Average: 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00
表⽰每秒采集0号CPU状态，总共采样3次。

前两列不必多⾔，%user指运⾏⾮特权⽤户进程时间百分率
%nice是指运⾏特权⽤户进程时间百分率
%system是指运⾏内核进程时间，这个时间包括了CPU处理软硬中断的时间
%iowait是指等待I/O完成的时间
%steal是指运⾏虚拟机的时间百分率，steal意味着被偷⾛的时间
%idle是指cpu空闲时间百分率，我的机器上并未运⾏任何程序，所以此列⼀直为100%
-u
-u[ALL]:报告cpu使⽤情况，与-p不同的是，-u只能报告所有cpu。

ALL选项输出详细信息
Ξ (bochs) ~ → sar -u ALL 1 3
Linux 4.15.0-87-generic (test) 02/29/20 _x86_64_ (1 CPU)
17:23:29 CPU %usr %nice %sys %iowait %steal %irq %soft %guest %gnice %idle
17:23:30 all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00
17:23:31 all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00
17:23:32 all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00
Average: all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00
这⾥的%usr和-P的%user的区别在于%usr不包括虚拟机运⾏的时间
这⾥的%sys和-P的%system的区别在于%sys不包括各种软硬中断时间
%irq是指处理硬中断的cpu时间百分率
%soft是指处理软中断的cpu时间百分率
%guest和%gnice分别指运⾏普通虚拟程序和特权虚拟程序的时间百分率
-q
-q:⽤于报告队列长度以及平均负载
Ξ (bochs) ~ → sar -q 1 3
Linux 4.15.0-87-generic (test) 02/29/20 _x86_64_ (1 CPU)
16:46:47 runq-sz plist-sz ldavg-1 ldavg-5 ldavg-15 blocked
16:46:48 0 126 0.00 0.00 0.00 0
16:46:49 0 126 0.00 0.00 0.00 0
16:46:50 0 126 0.00 0.00 0.00 0
Average: 0 126 0.00 0.00 0.00 0
runq-sz:等待cpu调度的任务数
plist-sz :处于任务列表的任务总数
ldavg-1，ldavg-5，ldavg-15分别指1分钟，5分钟，15分钟内cpu的负载
blocked:表⽰等待I/O完成⽽被阻塞的任务总数，不为0则需要留意I/O是否存在性能瓶颈
-w
-w:报告进程上下⽂切换的次数
Ξ (bochs) ~ → sar -w 1 3
Linux 4.15.0-87-generic (test) 02/29/20 _x86_64_ (1 CPU)
17:39:43 proc/s cswch/s
17:39:44 0.00 83.00
17:39:45 0.00 103.00
17:39:46 0.00 96.00
Average: 0.00 94.00
proc/s:指每秒创建的进程数
cswch/s:指每秒⾃愿上下⽂切换的次数，是指进程⽆法获取所需资源，导致的上下⽂切换。

⽐如说， I/O、内存等系统资源不⾜时，就会发⽣⾃愿上下⽂切换。

还有⼀个⾮⾃愿的上下⽂切换次数nvcswch/s表⽰则是指进程由于时间⽚已到等原因，被系统强制调度，进⽽发⽣的上下⽂切换。

⾮⾃愿次数明显升⾼意味着cpu产⽣了性能瓶颈。

⾮⾃愿上下⽂切换可以使⽤pidstat加上-w选项来输出
内存篇
-r
-r [-h]:输出内存使⽤率统计信息，-h输出更加利于阅读的结果
Ξ (bochs) ~ → sar -r -h 1 3
Linux 4.15.0-87-generic (test) 02/29/20 _x86_64_ (1 CPU)
21:58:21 kbmemfree kbavail kbmemused %memused kbbuffers kbcached kbcommit %commit kbactive kbinact kbdirty
21:58:22 602.6M 1.6G 165.3M 8.3% 196.8M 878.7M 743.3M 37.3% 830.7M 379.7M 4.0k
21:58:23 602.6M 1.6G 165.3M 8.3% 196.8M 878.7M 743.3M 37.3% 830.7M 379.7M 4.0k
21:58:24 602.6M 1.6G 165.3M 8.3% 196.8M 878.7M 743.3M 37.3% 830.7M 379.7M 4.0k
Average: 602.6M 1.6G 165.3M 8.3% 196.8M 878.7M 743.3M 37.3% 830.7M 379.7M 4.0k
kbmemfree:剩余内存总量
kbavail:可⽤内存总量，可⽤内存≈剩余内存+buffer+cache
kbmemused:使⽤的内存总量，使⽤量=总内存-剩余内存-buffer-cache-slab
kbbuffers:被内核⽤来作为buffer的内存量
kbcached:被内核⽤来作为cache的内存量
kbcommit:当前⼯作负载下，可以保证不出现内存不⾜的内存量
%commit:指kbcommit占内存/swap的百分率
kbactive:当前活跃内存量。

除⾮万不得已，这部分内存才会被回收
kbinact:当前⾮活跃内存总量，当内存不⾜时，这部分内存最容易被内核收回
kbdirty：脏页⼤⼩，脏页指的是暂存于内存还没来得及持久化到硬盘的数据。

可以使⽤sync刷⼊硬盘
-B
-B:报告系统中分页统计信息
λ bochs ~ → sar -B 1 3
Linux 4.4.213-1.el7.elrepo.x86_64 (bochs) 03/02/2020 _x86_64_ (1 CPU)
10:43:36 PM pgpgin/s pgpgout/s fault/s majflt/s pgfree/s pgscank/s pgscand/s pgsteal/s %vmeff
10:43:37 PM 0.00 60.00 18.00 0.00 5.00 0.00 0.00 0.00 0.00
10:43:38 PM 0.00 20.00 158.00 0.00 153.00 0.00 0.00 0.00 0.00
10:43:39 PM 0.00 60.00 53.00 0.00 71.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Average: 0.00 46.67 76.33 0.00 76.33 0.00 0.00 0.00 0.00
pgpgin/s:表⽰每秒从磁盘中换⼊内存的字节数
pgpgout/s:表⽰每秒从内存换出到磁盘的字节数
fault/s:表⽰系统每秒产⽣的缺页异常（报告主缺页和次缺页），这不是产⽣I/O的缺页中断的次数，因为部分缺页中断不需要I/O就能处理majflt/s:表⽰每秒产⽣的主缺页异常
pgfree/s:每秒被系统放到空闲列表的分页数量
pgscank/s:每秒被内核线程[kswapd]扫描的分页数量
pgscand/s:每秒被直接扫描的数量
pgsteal/s:系统为满⾜其内存需求声明每秒从cache(分页缓存和swap缓存)回收的页的数量
%vmeff:这个指标由pgsteal/(pgscand+pgscank)得到，这是⼀个衡量页⾯回收效率的指标
-S
-s [h]:输出swap空间的使⽤率统计信息
Ξ (bochs) ~ → sar -S 1 1
Linux 4.15.0-87-generic (test) 02/29/20 _x86_64_ (1 CPU)
22:20:48 kbswpfree kbswpused %swpused kbswpcad %swpcad
22:20:49 0 0 0.00 0 0.00
Average: 0 0 0.00 0 0.00
我的这台机器上未开启swap，所有的统计信息均为0
kbswpfree:未使⽤的swap量
kbswpused：使⽤中的swap内存量
%swpused：使⽤中的swap内存量占总swap的百分率
kbswpcad:被swap缓存的内存量，这部分内存曾经被换出，现在⼜被换⼊但仍然位于swap空间
%swpcad:kbswpcad占kbswpused的百分率
-W
-W统计输出swap换⼊换出信息
Ξ (bochs) ~ → sar -W 1 2
Linux 4.15.0-87-generic (test) 02/29/20 _x86_64_ (1 CPU)
22:43:36 pswpin/s pswpout/s
22:43:37 0.00 0.00
22:43:38 0.00 0.00
Average: 0.00 0.00
pswpin/s:每秒换⼊swap的内存量
pswpout/s:每秒换出swap的内存量
若这两项数值很⾼，表⽰内存短缺导致需要频繁换⼊换出。

I/O篇
-b
-b:报告I/O及传输速率统计信息
Ξ (bochs) ~ → sar -b 1 3
Linux 4.4.213-1.el7.elrepo.x86_64 (bochs) 03/03/2020 _x86_64_ (1 CPU)
12:52:28 PM tps rtps wtps dtps bread/s bwrtn/s bdscd/s
12:52:29 PM 10.00 0.00 10.00 0.00 0.00 280.00 0.00
12:52:30 PM 18.00 0.00 18.00 0.00 0.00 256.00 0.00
12:52:31 PM 9.00 0.00 9.00 0.00 0.00 144.00 0.00
Average: 12.33 0.00 12.33 0.00 0.00 226.67 0.00
tps:每秒钟加到物理设备上的传输总量。

⼀次传输就是加到物理设备的⼀次I/O请求，由于多次逻辑请求可以合并为单次的I/O请求，所以⼀次传输的⼤⼩是不确定的
rtps：每秒加到物理设备的读请求总数
wtps：每秒加到物理设备上的写请求总数
dtps:每秒丢弃的请求总数
bread/s:以块为单位每秒钟从磁盘读取的数据总量，块的⼤⼩等同于⼀个扇区的⼤⼩，512字节
bwrtn/s：以块为单位每秒钟写⼊磁盘的数据总量
bdscd/s以块为单位丢弃的数据总量
-d
-d -h[--dev=dev_list]:报告块设备的活动情况
Ξ (bochs) ~ → sar -d 1 1
Linux 4.4.213-1.el7.elrepo.x86_64 (bochs) 03/03/2020 _x86_64_ (1 CPU)
08:06:35 PM DEV tps rkB/s wkB/s dkB/s areq-sz aqu-sz await %util
08:06:36 PM vda 9.00 0.00 100.00 0.00 11.11 0.02 1.89 1.70
tps:和-b的tps含义⼀样，都表⽰每秒钟加到物理设备上的传输总量
rkB/s:每秒从设备读到的字节数
wkB/s:每秒写⼊设备的字节数
areq-sz:加到设备上I/O请求平均⼤⼩(以字节为⼤⼩)
aqu-sz:加到设备上请求长度的平均值
await:加到设备上I/O请求的平均响应时间，这个时间包括了请求处于等待队列中的时间
%util:加到设备上I/O请求所⽤的时间百分⽐，对于串⾏设备，接近100%意味着设备出现了性能瓶颈，但是对于并⾏设备⽐如RAID或者SSD，这个值实际上并不能反映出设备的极限
-v
-v:报告inode，⽂件以及其他内核表状态
Ξ (bochs) ~ → sar -v 1 1
Linux 4.4.213-1.el7.elrepo.x86_64 (bochs) 03/03/2020 _x86_64_ (1 CPU)
08:35:59 PM dentunusd file-nr inode-nr pty-nr
08:36:00 PM 1692 1504 9458 1
Average: 1692 1504 9458 1
dentunusd:⽬录缓存中未使⽤的缓存项数。

file-nr:系统使⽤的⽂件句柄数，查看⽬前使⽤的⽂件句柄数lsof|awk '{print $2}'|wc -l
inode-nr:系统使⽤的inode处理程序数
pty-nr:打开的伪终端数，即⼏个⼈登陆了系统
⽹络篇
-n
-n DEV [--iface=face_list]
Ξ (bochs) ~ → sar -n DEV 1 1
Linux 4.4.213-1.el7.elrepo.x86_64 (bochs) 03/03/2020 _x86_64_ (1 CPU)
09:04:07 PM IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s %ifutil
09:04:08 PM lo 20.00 20.00 1.19 1.19 0.00 0.00 0.00 0.00
09:04:08 PM docker0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
09:04:08 PM br-f3a0301d37ae 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
09:04:08 PM docker_gwbridge 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
09:04:08 PM eth0 9.00 7.00 0.68 0.78 0.00 0.00 0.00 0.00
IFACE:⽹络接⼝
rxpck/s:每秒接收的报⽂数
txpck/s:每秒发送的报⽂数
rxkB/s:每秒接收的字节数,``rxkB/s*1024/rxpck/s`<60B,意味着收到的是⼩包
txkB/s:每秒发送的字节数
rxcmp/s:每秒接收的压缩数据包数
txcmp/s:每秒发送的压缩数据包数
rxmcst/s:每秒接收的多播数据包数
%ifutil:⽹络接⼝的利⽤率百分⽐，对于半双⼯接⼝，利⽤率使⽤rxkB/s和txkB/s之和作为接⼝速度的百分⽐计算。

对于全双⼯，这是rxkB/s或txkB/s中的较⼤值。