如何使用 kSar 创建 sar 图表来识别 Linux 瓶颈

发表 admin at 2024年8月26日

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sar 命令收集、报告或保存 UNIX/Linux 系统活动信息。它会将操作系统中选定的计数器保存到 /var/log/sa/sadd 文件中。从收集的数据中，您可以获得有关服务器的大量信息：

CPU 利用率
内存分页及其利用
网络 I/O 和传输统计
流程创建活动
所有块设备活动
中断/秒等等。

sar 命令输出可用于识别服务器瓶颈。但是，分析 sar 提供的信息可能很困难，因此请使用 kSar 工具。kSar 获取 sar 命令输出并在一段时间内绘制一个漂亮且易于理解的图表。

sysstat 包

sar、sa1 和 sa2 命令是 sysstat 包的一部分。Linux 性能监视工具集合包括

sar ：显示数据。
sa1 和 sa2：收集并存储数据以供日后分析。sa2 shell 脚本在 /var/log/sa 目录中写入每日报告。sa1 shell 脚本收集二进制数据并将其存储在系统活动每日数据文件中。
sadc – 系统活动数据收集器。您可以通过修改 sa1 和 sa2 脚本来配置各种选项。它们位于以下位置：
- /usr/lib64/sa/sa1 (64 位) 或 /usr/lib/sa/sa1 (32 位) – 这会调用 sadc 将报告记录为 /var/log/sa/sadX 格式。
- /usr/lib64/sa/sa2 (64 位) 或 /usr/lib/sa/sa2 (32 位) – 这会调用 sar 将报告记录为 /var/log/sa/sarX 格式。

如何在我的系统上安装 sar？

键入以下yum 命令在基于 CentOS/RHEL 的系统上安装 sysstat：
# yum install sysstat
示例输出：

Loaded plugins: downloadonly, fastestmirror, priorities,
              : protectbase, security
Loading mirror speeds from cached hostfile
 * addons: mirror.cs.vt.edu
 * base: mirror.ash.fastserv.com
 * epel: serverbeach1.fedoraproject.org
 * extras: mirror.cogentco.com
 * updates: centos.mirror.nac.net
0 packages excluded due to repository protections
Setting up Install Process
Resolving Dependencies
--&gt; Running transaction check
---&gt; Package sysstat.x86_64 0:7.0.2-3.el5 set to be updated
--&gt; Finished Dependency Resolution
 
Dependencies Resolved
 
====================================================================
 Package        Arch          Version             Repository   Size
====================================================================
Installing:
 sysstat        x86_64        7.0.2-3.el5         base        173 k
 
Transaction Summary
====================================================================
Install      1 Package(s)
Update       0 Package(s)
Remove       0 Package(s)
 
Total download size: 173 k
Is this ok [y/N]: y
Downloading Packages:
sysstat-7.0.2-3.el5.x86_64.rpm               | 173 kB     00:00
Running rpm_check_debug
Running Transaction Test
Finished Transaction Test
Transaction Test Succeeded
Running Transaction
  Installing     : sysstat                                      1/1
 
Installed:
  sysstat.x86_64 0:7.0.2-3.el5
 
Complete!

sysstat 的配置文件

编辑 /etc/sysconfig/sysstat 文件指定日志文件的保存时间（以天为单位），最长为一个月：
# vi /etc/sysconfig/sysstat
示例输出：

# keep log for 28 days
# the default is 7
HISTORY=28

保存并关闭文件。

查找 sar 的默认 cron 作业

默认的 cron 作业位于/etc/cron.d/sysstat：
# cat /etc/cron.d/sysstat
示例输出：

# run system activity accounting tool every 10 minutes
*/10 * * * * root /usr/lib64/sa/sa1 1 1
# generate a daily summary of process accounting at 23:53
53 23 * * * root /usr/lib64/sa/sa2 -A

告诉 sadc 报告磁盘统计信息

使用文本编辑器（例如 joe 命令或 vim 命令）编辑 /etc/cron.d/sysstat 文件，输入：
# vi /etc/cron.d/sysstat
按如下方式更新它以记录所有磁盘统计信息（-d 选项强制记录每个块设备的统计信息，-I 选项强制报告所有系统中断的统计信息）：

# run system activity accounting tool every 10 minutes
*/10 * * * * root /usr/lib64/sa/sa1 -I -d 1 1
# generate a daily summary of process accounting at 23:53
53 23 * * * root /usr/lib64/sa/sa2 -A

在 CentOS/RHEL 7.x 上，您需要传递选项-S DISK来收集块设备的数据。传递-S XALL以收集有关以下内容的数据：

磁盘
分割
系统中断
简单网络管理协议
IPv6

# Run system activity accounting tool every 10 minutes
*/10 * * * * root /usr/lib64/sa/sa1 -S DISK 1 1
# 0 * * * * root /usr/lib64/sa/sa1 600 6 &
# Generate a daily summary of process accounting at 23:53
53 23 * * * root /usr/lib64/sa/sa2 -A

保存并关闭文件。打开 CentOS/RHEL 版本 5.x/6.x 的服务，输入：示例输出：
# chkconfig sysstat on # service sysstat start

Calling the system activity data collector (sadc):

对于 CentOS/RHEL 7.x，运行以下命令：示例输出：
# systemctl enable sysstat # systemctl start sysstat.service # systemctl status sysstat.service

● sysstat.service - Resets System Activity Logs
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/sysstat.service; enabled; vendor preset: enabled)
   Active: active (exited) since Sat 2018-01-06 16:33:19 IST; 3s ago
  Process: 28297 ExecStart=/usr/lib64/sa/sa1 --boot (code=exited, status=0/SUCCESS)
 Main PID: 28297 (code=exited, status=0/SUCCESS)
 
Jan 06 16:33:19 centos7-box systemd[1]: Starting Resets System Activity Logs...
Jan 06 16:33:19 centos7-box systemd[1]: Started Resets System Activity Logs.

如何使用 sar？如何查看统计数据？

使用 sar 命令显示操作系统中选定的累积活动计数器的内容。在此示例中，运行 sar 以从命令行获取有关 CPU 利用率的实时报告：
# sar -u 3 10
示例输出：

Linux 2.6.18-164.2.1.el5 (www-03.example.in) 	12/14/2009

09:49:47 PM       CPU     %user     %nice   %system   %iowait    %steal     %idle
09:49:50 PM       all      5.66      0.00      1.22      0.04      0.00     93.08
09:49:53 PM       all     12.29      0.00      1.93      0.04      0.00     85.74
09:49:56 PM       all      9.30      0.00      1.61      0.00      0.00     89.10
09:49:59 PM       all     10.86      0.00      1.51      0.04      0.00     87.58
09:50:02 PM       all     14.21      0.00      3.27      0.04      0.00     82.47
09:50:05 PM       all     13.98      0.00      4.04      0.04      0.00     81.93
09:50:08 PM       all      6.60      6.89      1.26      0.00      0.00     85.25
09:50:11 PM       all      7.25      0.00      1.55      0.04      0.00     91.15
09:50:14 PM       all      6.61      0.00      1.09      0.00      0.00     92.31
09:50:17 PM       all      5.71      0.00      0.96      0.00      0.00     93.33
Average:          all      9.24      0.69      1.84      0.03      0.00     88.20

在哪里，

3 = 间隔
10 = 计数

要查看进程创建统计信息，请输入：
# sar -c 3 10
要查看 I/O 和传输速率统计信息，请
# sar -b 3 10
输入：要查看分页统计信息，请输入：
# sar -B 3 10
要查看块设备统计信息，请输入：
# sar -d 3 10
要查看所有中断统计信息的统计信息，请输入：
# sar -I XALL 3 10
要查看特定于设备的网络统计信息，请输入：要查看特定于 CPU 的统计信息，请输入：要查看队列长度和平均负载统计信息，请输入：要查看内存和交换空间利用率统计信息，请输入：要查看 inode、文件和其他内核表统计信息的状态，请输入：要查看系统切换活动统计信息，请输入：要查看交换统计信息，请输入：要查看名为 Apache 且 PID 为 #3256 的给定进程的统计信息，请输入：
# sar -n DEV 3 10 # sar -n EDEV 3 10

# sar -P ALL # Only 1st CPU stats # sar -P 1 3 10

# sar -q 3 10

# sar -r 3 10 # sar -R 3 10

# sar -v 3 10

# sar -w 3 10

# sar -W 3 10

# sar -x 3256 3 10

向 kSar 问好

sar 和 sadf 提供基于 CLI 的输出。输出可能会让所有新用户/系统管理员感到困惑。因此您需要使用 kSar，这是一个可绘制 sar 数据的 Java 应用程序。它还允许将数据导出为 PDF/JPG/PNG/CSV。您可以通过三种方法加载数据：本地文件、本地命令执行和通过 SSH 的远程命令执行。kSar 支持以下操作系统的 sar 输出：

Solaris 8、9 和 10
Mac OS/X 10.4+
Linux（Systat 版本 >= 5.0.5）
AIX（4.3 和 5.3）
HPUX 11.00+

下载并安装 kSar

访问官方网站并获取最新源代码。使用wget下载源代码，输入：
$ wget https://github.com/vlsi/ksar/releases/download/v5.2.4-snapshot-652bf16/ksar-5.2.4-SNAPSHOT-all.jar

如何运行 kSar？

确保JAVA jdk已安装并正常工作。输入以下命令启动 kSar，运行：
$ java -jar ksar-5.2.4-SNAPSHOT-all.jar

图 01：kSar 欢迎屏幕

接下来您将看到主 kSar 窗口和带有两个面板的菜单。

图 02：kSar - 主窗口

左侧窗口将根据 kSar 解析的数据列出可用的图表。右侧窗口将显示您选择的图表。

如何使用 kSar 生成 sar 图？

首先，您需要从名为 server1 的服务器获取 sar 命令统计信息。键入以下命令以获取统计信息，运行：接下来使用 scp 命令将文件从远程框复制到本地桌面：切换到 kSar Windows。单击数据>从文本文件加载数据> 从 /tmp/ 选择 sar.data.txt > 单击打开按钮。现在，图形类型树已部署在左窗格中，并且已选择了一个图形：
[server1 ]# LC_ALL=C sar -A > /tmp/sar.data.txt

[desktop ]$ scp user@server1.example.com:/tmp/sar.data.txt /tmp/

图 03：服务器 1 的进程

图 04：server1 的磁盘统计信息（块设备）

图 05：服务器 1 的内存统计信息

放大和缩小

使用移动功能，您可以交互式地放大图形的某个部分。要选择要缩放的区域，请单击左上角，同时按住鼠标，但移动到要缩放的区域的右下角。要返回未缩放的视图，请单击鼠标并将其拖动到右下角以外的任何角落位置。您也可以右键单击并选择缩放选项。

了解 kSar 图表和 sar 数据

我强烈建议阅读 sar 和 sadf 命令手册页：
$ man sar $ man sadf

案例研究：识别 Linux 服务器 CPU 瓶颈

使用 sar 命令和 kSar 工具，可以获得内存、CPU 和其他子系统的详细快照。例如，如果 CPU 利用率长时间超过 80%，则很可能出现 CPU 瓶颈。使用sar -x ALL可以找出占用 CPU 的进程。mpstat命令（sysstat 包本身的一部分）的输出也可以帮助您了解 CPU 利用率。您可以使用 kSar 轻松分析此信息。

我发现了 CPU 瓶颈……

CPU 的性能调整选项如下：

确保后台没有运行不必要的程序。关闭Linux 上所有不必要的服务。
使用cron 安排作业（例如备份）在非高峰时段运行。
使用top 和 ps 命令找出所有非关键后台作业/服务。确保使用renice 命令降低其优先级。
使用taskset命令设置进程的CPU亲和性（卸载CPU），即将进程绑定到不同的CPU。例如，在CPU #2上运行MySQL数据库，在CPU #3上运行Apache。
确保您正在为服务器使用最新的驱动程序和固件。
如果可能的话，请向系统添加额外的 CPU。
对单线程应用程序（例如 Lighttpd Web 服务器应用程序）使用更快的 CPU。
对多线程应用程序（例如 MySQL 数据库服务器应用程序）使用更多 CPU。
使用更多计算机节点并为 Web 应用程序设置负载均衡器。

isag – 交互式系统活动图表（替代工具）

isag 命令以图形方式显示由先前的 sar 运行存储在二进制数据文件中的系统活动数据。isag 命令调用 sar 来提取要绘制的数据。与 kSar 相比，isag 的选项有限。

图 6：isag CPU 利用率图表