知道系统运行了哪些服务也许并不能告诉你是谁拖慢了系统。top命令（第9章讲过）可以报告CPU占用情况以及I/O等待时间，但这可能也不足以找出导致系统过载的任务。

跟踪I/O以及上下文切换有助于揪出问题的源头。

dstat实用工具可以为你指出系统潜在的瓶颈。

12.4.1 预备知识

dstat通常并没有预装，你需要使用包管理器自行安装。该工具要用到Python 2.2，后者在如今的Linux系统中都已经默认安装过了：

  1. # apt-get install dstat
  2. # yum install dstat

12.4.2 实战演练

dstat能够以固定的时间间隔显示出磁盘、网络、内存使用以及所运行任务的相关信息。其默认输出可以让你了解到整个系统的活动情况。如果不特别指定，输出内容每隔一秒钟就会更新一行，可以非常方便地与之前的数据进行对比。

dstat支持多种选项，可用于跟踪占用资源位于前列的用户。

查看系统活动

如果不使用任何选项，dstat会每隔一秒显示出CPU占用、磁盘I/O、网络I/O、分页、中断以及上下文切换信息。

下面是dstat的输出：

  1. $ dstat
  2. You did not select any stats, using -cdngy by default.
  3. --total-cpu-usage-- -dsk/total- -net/total- ---paging-- ---system--
  4. usr sys idl wai stl| read  writ| recv  send|  in   out | int   csw
  5.   0   0 100   0   0| 189k 2225k|   0     0 |   0     0 |  22   109
  6.   0   0 100   0   0|   0     0 |   0     0 |   0     0 |   7    95
  7.   0   0 100   0   0|   0     0 |   0     0 |   0     0 |   3    80
  8.   0   0 100   0   0|   0     0 |   0     0 |   0     0 |   9    90
  9.   0   0 100   0   0|   0     0 |   0     0 |   0     0 |   9    86
  10.   0   0 100   0   0|   0     0 |   0     0 |   0     0 |   7    94
  11.   0   0 100   0   0|   0     0 |   0     0 |   0     0 |  28   124
  12.   0   0 100   0   0|   0    48k|   0     0 |   0     0 |  20   103
  13.   0   0 100   0   0|   0     0 |   0     0 |   0     0 |  15    99
  14.   0   0 100   0   0|   0     0 |   0     0 |   0     0 |  14    88
  15.   0   0 100   0   0|   0     0 |   0     0 |   0     0 |  13    88

第一行输出可以忽略，这些值都是dstat输出的初始化内容。余下的行显示了一段时间内的系统活动。在这个例子中，CPU大部分时间都处于闲置状态，磁盘活动很少。系统产生了网络流量，不过也只是每秒钟几个分组而已。

该系统并没有发生换页操作。Linux只有在主存不足的时候才会将内存页面换出到磁盘。尽管换页机制可以让系统运行比原先更多的程序，但是磁盘的访问速度要比内存慢了数千倍，由此也会相应地拖慢系统的运行速度。

如果你在系统中发现持续的换页活动，这表示需要增添更多的内存或是减少运行的程序数量。

有些数据库查询操作需要在内存中构建大规模的数据表，这种操作会引发间歇性的系统换页。可以修改查询语句，使用IN操作符来代替JOIN操作符，以此降低内存需求。（这属于高级SQL知识，已经超出了本书的范围。）

在每一次系统调用（参考第11章中讲过的strace和ltrace）或者时间片到期，轮到另一个进程访问CPU的时候都会发生上下文切换（context switch，csw）。无论是I/O操作还是调整进程内存占用都需要执行系统调用。

如果系统每秒钟要完成数以万计的上下文切换，那么可以认为这是一种潜在的问题。

12.4.3 工作原理

dstat是一个Python脚本，可以从/proc文件系统（第10章中讲到过）中收集并分析数据。

12.4.4 补充内容

dstat可以按类别找出占用资源最多的进程。

  • **--top-bio：**用于描述磁盘使用情况，可以显示出执行块I/O最多的进程。
  • **--top-cpu：**用于描述CPU使用情况，可以显示出CPU占用率最高的进程。
  • **--top-io：**用于描述I/O使用情况，可以显示出执行I/O操作最多的进程（通常是网络I/O）。
  • **--top-latency：**用于描述系统负载情况，可以显示出延迟最高的进程。
  • **--top-mem：**用于描述内存使用情况，可以显示出占用内存最多的进程。

下面的例子显示了CPU和网络的使用情况以及占用这两种资源最多的进程：

  1. $ dstat -c --top-cpu -n --top-io
  2. /usr/bin/dstat:2619: DeprecationWarning: the imp module is deprecated in favour of importlib; see the module's documentation for alternative uses
  3.   import imp
  4. --total-cpu-usage-- -most-expensive- -net/total- ----most-expensive----
  5. usr sys idl wai stl|  cpu process   | recv  send|     i/o process
  6.   0   0 100   0   0|redis-server 0.0|   0     0 |bash        210k  147k
  7.   0   0 100   0   0|redis-server 0.2|   0     0 |redis-serve3130B    0
  8.   0   0 100   0   0|                |   0     0 |redis-serve3130B    0

在有虚拟机运行的系统中，虚拟机占用的CPU时间最多，但执行的I/O操作却不是最多的。CPU在大部分时间中都处于闲置状态。

选项-c和-n分别指定显示CPU和网络使用情况。