掌握性能：使用 Sysstat 工具集的实用指南
性能监控是可靠的 Linux 系统管理的基础。如果没有强大的工具来跟踪资源利用率，识别瓶颈就变成了猜测，从而导致低效的故障排除和被动的扩展。sysstat 实用程序套件是用于收集、分析和报告所有关键资源领域系统活动的不可或缺的原生 Linux 工具包。
本指南提供了 sysstat 工具集的全面概述，主要关注系统活动报告器 (sar)。我们将介绍安装、历史日志记录的配置，以及实用的命令示例，以建立性能基线，并在实时和事后分析 CPU、内存、磁盘 I/O 和网络使用情况中的资源争用。
1. Sysstat 的安装和初始配置
sysstat 包通常在所有主流 Linux 发行版的标准存储库中可用。
1.1 安装命令
使用适用于您的系统的相应包管理器命令：
Debian/Ubuntu:
sudo apt update
sudo apt install sysstat
RHEL/CentOS/Fedora:
sudo yum install sysstat
# 或者对较新的系统使用 dnf
sudo dnf install sysstat
1.2 启用历史数据收集
为了使 sar 真正有用，它必须收集历史数据。默认情况下，安装通常会设置一个 cron 作业或 systemd 定时器，但验证至关重要。
在现代系统上，确保 sysstat 服务处于活动状态：
sudo systemctl enable --now sysstat
配置文件
数据收集的频率由配置文件控制，这些文件通常位于 /etc/default/sysstat (Debian/Ubuntu) 或 /etc/sysconfig/sysstat (RHEL/CentOS)。查找 ENABLED 或 HISTORY 设置。将 ENABLED="true" 设置为确保每日数据收集。
提示: 默认情况下，
sysstat数据文件存储在/var/log/sa/中，文件名类似于saXX（其中 XX 是当月的日期）。
2. 核心实用程序：系统活动报告器 (sar)
sar 是查看统计信息的首要接口。它可以显示实时数据或分析先前收集的历史数据。
2.1 实时监控的基本语法
基本语法旨在以指定的间隔和指定的计数报告特定的指标。
sar [options] [interval] [count]
示例： 每 3 秒报告 10 次一般的 CPU 统计信息：
sar -u 3 10
| 选项 | 描述 |
|---|---|
-u |
CPU 利用率（默认） |
-r |
内存和分页统计信息 |
-d |
块设备活动（磁盘 I/O） |
-n |
网络统计信息（例如，-n DEV 用于接口统计信息） |
-q |
运行队列和负载平均值 |
-W |
交换活动（分页） |
-A |
所有指标（适用于全面快照） |
3. 关键性能指标和实用的 sar 示例
理解 sar 的输出需要了解哪些指标表明性能健康或压力。
3.1 CPU 利用率 (sar -u)
CPU 利用率通常是查找瓶颈的首要位置。特定类别的利用率高低指示了工作负载的性质。
sar -u 5 3
| 指标 | 描述 | 瓶颈指示器 |
|---|---|---|
%user |
运行用户级进程所花费的 CPU 时间。 | 高表示应用程序/服务饱和。 |
%system |
运行内核/系统任务所花费的 CPU 时间。 | 高表示密集的系统调用或驱动程序问题。 |
%iowait |
CPU 空闲等待 I/O 操作（磁盘/网络）的时间。 | 高表示 I/O 瓶颈，而非 CPU 短缺。 |
%idle |
CPU 空闲等待的时间（可用）。 | 低（例如 < 5%）表明 CPU 饱和。 |
3.2 内存和分页 (sar -r 和 sar -W)
内存统计信息揭示了消耗情况以及系统是否正在进行交换或分页。
内存利用率 (sar -r):
sar -r 1 5
关注 kbavail（可用内存）。如果 kbmemfree 低，但 kbcached 和 kbbuffers 高，则内存正被内核的缓存机制有效利用。
交换活动 (sar -W):
sar -W 1 5
查看 pswpin/s（换入的页数）和 pswpout/s（换出的页数）。任何明显的非零值都表明系统正在积极交换，这表明内存压力（一个强烈的瓶颈）。
3.3 磁盘 I/O 活动 (sar -d)
监控磁盘活动对于数据库服务器或重度使用的存储系统至关重要。
sar -d 3 5
此输出需要识别特定的设备（例如 sda、vda）。关键指标包括：
tps: 每秒传输次数（高值表示 I/O 请求很高）。rd_sec/s和wr_sec/s: 每秒读取/写入的数据量。%util: 设备繁忙以响应请求的时间百分比。如果%util接近 100%，则存储系统已饱和。
3.4 网络统计信息 (sar -n)
sar 可以报告各种网络层上的活动。最常见的检查是接口活动 (DEV)。
sar -n DEV 5 1
此命令显示每个网络接口的 rxpk/s（每秒接收的数据包）和 txkB/s（每秒传输的千字节）等指标。使用此来识别正在经历重负载或潜在错误的接口。
4. 历史分析和基线建立
sysstat 的真正威力在于其分析扩展期间系统活动的能力，这对于建立性能基线（您的系统正常情况下是什么样）至关重要。
4.1 分析前几天的数据
要查看前一天收集的数据，请使用 -f 标志指定每日 saXX 文件的路径。
示例： 查看本月第 10 天的 CPU 统计信息：
sar -u -f /var/log/sa/sa10
要查看当天特定时间段的统计信息，请添加 -s（开始时间）和 -e（结束时间）标志（使用 24 小时制）。
# 查看第 10 天 14:00 到 16:30 的网络统计信息
sar -n DEV -f /var/log/sa/sa10 -s 14:00:00 -e 16:30:00
4.2 建立基线
- 收集数据： 在典型的高负载和低负载期间运行
sysstat1-2 周。 - 识别常态： 分析历史数据 (
sar -f) 以确定平均 CPU 利用率 (%user、%system)、峰值 I/O 延迟 (%util) 和平均内存使用情况。 - 定义阈值： 任何相对于您的基线的持续偏差（例如，
%iowait翻倍，或%idle连续 10 分钟低于 5%）表明存在需要调查的性能问题。
5. 支持的 Sysstat 工具
虽然 sar 是总括性工具，但 sysstat 套件包括专门的实用程序，它们提供专注的、高细节的报告。
5.1 iostat (输入/输出统计信息)
iostat 提供专门针对设备利用率的详细指标，在诊断存储瓶颈时特别有用。
# 每 2 秒报告 4 次磁盘统计信息，包括扩展统计信息 (x)
iostat -xd 2 4
关键 iostat 指标：
%util: 发出 I/O 请求到设备期间占用的 CPU 时间百分比（饱和度的关键指标）。await: 发送到设备的 I/O 请求的平均等待时间（以毫秒为单位）。高await表明存储响应缓慢。
5.2 mpstat (多处理器统计信息)
如果您怀疑存在 CPU 调度问题或跨核心的工作负载分布不均，mpstat 会提供每个处理器的使用情况统计信息，这是 sar -u 聚合的内容。
# 每 2 秒显示所有 CPU (A) 的使用情况
mpstat -P ALL 2 1
这对于识别使单个核心饱和而其他核心保持空闲的单线程应用程序，或诊断超线程效率非常有价值。
结论
sysstat 工具集是 Linux 性能调优和系统监控的基础要素。通过掌握 sar 实用程序，系统管理员就获得了超越简单瞬时监控的能力，能够对资源消耗进行深入的历史分析。定期使用 sar 监控 CPU、内存、I/O 和网络活动，并结合建立可靠的性能基线，将反应式故障排除转变为主动的系统管理，确保最佳的资源利用率和系统稳定性。