性能指标简介

Linux服务器性能评估与优化指南本文介绍了影响Linux服务器性能的关键因素和评估方法。主要从CPU、内存和磁盘I/O三个方面进行分析： CPU评估：通过vmstat和sar命令监控，当%user+%sys>80%时可能存在CPU瓶颈；单线程应用可能导致个别CPU满载而整体利用率不高。内存评估：使用free和vmstat命令检查，当可用内存占比<20%时需要扩容；swap交换频繁

小gu

928人浏览 · 2026-02-02 19:09:01

小gu · 2026-02-02 19:09:01 发布

一、影响Linux服务器性能的因素

操作系统级

cpu
内存
磁盘I/O带宽
网络I/O带宽

程序应用级

二、系统性能评估标准

影响性能因素	评判标准
影响性能因素	好	坏	糟糕
CPU	%user + %sys < 70%	%user + %sys = 85%	%user + %sys >= 90%
内存	Swip In（si） = 0 Swip Out（so） = 0	Per CPU with 10 page/s	More Swap in & Swap Out
磁盘	iowait % < 20%	iowait % < 35%	iowait % >= 50%

说明：
%user：表示CPU处在用户模式下的时间百分比。
%sys：表示CPU处在系统模式下的时间百分比。
%iowait：表示CPU等待输入输出完成时间的百分比。
swap in：即si，表示虚拟内存的页导入，即从SWAP DISK交换到RAM
swap out：即so，表示虚拟内存的页导出，即从RAM交换到SWAP DISK。

三、系统性能分析工具

常用系统命令
vmstat、sar、iostat、netstat、free、ps、top等
常用组合方式

用vmstat、sar、iostat检测是否是CPU瓶颈
用free、vmstat检测是否是内存瓶颈
用iostat检测是否是磁盘I/O瓶颈
用netstat检测是否是网络带宽瓶颈

四、Linux性能评估与优化

1. 系统整体性能评估（uptime命令）

[root@server ~]# uptime
17:46:51 up 9 days, 22:12,  1 user,  load average: 0.00, 0.01, 0.00

这里需要注意的是：load average这个输出值，这三个值的大小一般不能大于系统CPU的个数，例如，本输出中系统有8个CPU,如果load average的三个值长期大于8时，说明CPU很繁忙，负载很高，可能会影响系统性能，但是偶尔大于8时，倒不用担心，一般不会影响系统性能。相反，如果load average的输出值小于CPU的个数，则表示CPU还有空闲的时间片，比如本例中的输出，CPU是非常空闲的。

2. CPU性能评估

（1）利用vmstat命令监控系统CPU

该命令可以显示关于系统各种资源之间相关性能的简要信息，这里我们主要用它来看CPU一个负载情况。
　　下面是vmstat命令在某个系统的输出结果：

[root@server ~]# vmstat 2 3
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
0  0  22384 481716 1009948 3038640    0    0     0     4    4    2  1  0 99  0  0
0  0  22384 481692 1009948 3038640    0    0     0     0  760 1089  0  0 100  0  0
0  0  22384 480660 1009948 3038640    0    0     0     0 1348 2087  1  0 99  0  0

说明

procs
　　r列表示运行和等待cpu时间片的进程数，这个值如果长期大于系统CPU的个数，说明CPU不足，需要增加CPU。
　　b列表示在等待资源的进程数，比如正在等待I/O、或者内存交换等。
cpu
　　us列显示了用户进程消耗的CPU 时间百分比。us的值比较高时，说明用户进程消耗的cpu时间多，但是如果长期大于50%，就需要考虑优化程序或算法。
　　sy列显示了内核进程消耗的CPU时间百分比。Sy的值较高时，说明内核消耗的CPU资源很多。
　　根据经验，us+sy的参考值为80%，如果us+sy大于 80%说明可能存在CPU资源不足。

（2）利用sar命令监控系统CPU

sar功能很强大，可以对系统的每个方面进行单独的统计，但是使用sar命令会增加系统开销，不过这些开销是可以评估的，对系统的统计结果不会有很大影响。

下面是sar命令对某个系统的CPU统计输出：

[root@server ~]#  sar -u 3 5
Linux 6.6.87.2-microsoft-standard-WSL2    02/02/26        _x86_64_        (28 CPU)
17:53:42        CPU     %user     %nice   %system   %iowait    %steal     %idle
17:53:45        all      1.35      0.00      1.01      0.00      0.00     97.64
17:53:48        all      0.01      0.00      0.07      0.01      0.00     99.90
17:53:51        all      0.04      0.00      0.06      0.00      0.00     99.90
17:53:54        all      1.09      0.00      0.63      0.01      0.00     98.27
17:53:57        all      0.11      0.00      0.12      0.00      0.00     99.77
Average:        all      0.52      0.00      0.38      0.00      0.00     99.10

说明：

%user列显示了用户进程消耗的CPU 时间百分比。
%nice列显示了运行正常进程所消耗的CPU 时间百分比。
%system列显示了系统进程消耗的CPU时间百分比。
%iowait列显示了IO等待所占用的CPU时间百分比
%steal列显示了在内存相对紧张的环境下pagein强制对不同的页面进行的steal操作。
%idle列显示了CPU处在空闲状态的时间百分比。

问题
　　1.你是否遇到过系统CPU整体利用率不高，而应用缓慢的现象？

在一个多CPU的系统中，如果程序使用了单线程，会出现这么一个现象，CPU的整体使用率不高，但是系统应用却响应缓慢，这可能是由于程序使用单线程的原因，单线程只使用一个CPU，导致这个CPU占用率为100%，无法处理其它请求，而其它的CPU却闲置，这就导致了整体CPU使用率不高，而应用缓慢现象的发生。

3. 内存性能评估

（1）利用free指令监控内存

free是监控linux内存使用状况最常用的指令，看下面的一个输出：

[root@server ~]# free -m
total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:          31973        1729       28937          17        1306       29856
Swap:          8192           0        8192

一般有这样一个经验公式：应用程序可用内存/系统物理内存>70%时，表示系统内存资源非常充足，不影响系统性能，应用程序可用内存/系统物理内存<20%时，表示系统内存资源紧缺，需要增加系统内存，20%<应用程序可用内存/系统物理内存<70%时，表示系统内存资源基本能满足应用需求，暂时不影响系统性能。

（2）利用vmstat命令监控内存

[root@server ~]# vmstat 2 3
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
0  0  22384 481716 1009948 3038640    0    0     0     4    4    2  1  0 99  0  0
0  0  22384 481692 1009948 3038640    0    0     0     0  760 1089  0  0 100  0  0
0  0  22384 480660 1009948 3038640    0    0     0     0 1348 2087  1  0 99  0  0

说明：

memory
swpd列表示切换到内存交换区的内存数量（以k为单位）。如果swpd的值不为0，或者比较大，只要si、so的值长期为0，这种情况下一般不用担心，不会影响系统性能。
free列表示当前空闲的物理内存数量（以k为单位）
buff列表示buffers cache的内存数量，一般对块设备的读写才需要缓冲。
cache列表示page cached的内存数量，一般作为文件系统cached，频繁访问的文件都会被cached，如果cache值较大，说明cached的文件数较多，如果此时IO中bi比较小，说明文件系统效率比较好。
swap
si列表示由磁盘调入内存，也就是内存进入内存交换区的数量。
so列表示由内存调入磁盘，也就是内存交换区进入内存的数量。
一般情况下，si、so的值都为0，如果si、so的值长期不为0，则表示系统内存不足。需要增加系统内存。

4.磁盘I/O性能评估

（1）磁盘存储基础

熟悉RAID存储方式，可以根据应用的不同，选择不同的RAID方式。
尽可能用内存的读写代替直接磁盘I/O，使频繁访问的文件或数据放入内存中进行操作处理，因为内存读写操作比直接磁盘读写的效率要高千倍
将经常进行读写的文件与长期不变的文件独立出来，分别放置到不同的磁盘设备上。
对于写操作频繁的数据，可以考虑使用裸设备代替文件系统。

使用裸设备的优点有：

数据可以直接读写，不需要经过操作系统级的缓存，节省了内存资源，避免了内存资源争用。
避免了文件系统级的维护开销，比如文件系统需要维护超级块、I-node等。
避免了操作系统的cache预读功能，减少了I/O请求。

使用裸设备的缺点是：

数据管理、空间管理不灵活，需要很专业的人来操作。

（2）利用iostat评估磁盘性能

[root@server ~]# iostat -d 2 3
Linux 6.6.87.2-microsoft-standard-WSL2       02/02/26        _x86_64_        (28 CPU)

Device             tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_dscd/s    kB_read    kB_wrtn    kB_dscd
loop0             0.14        13.07         0.00         0.00     387064          0          0
loop1             0.42        35.46         0.00         0.00    1050347          0          0
sda               0.05         2.67         0.00         0.00      79157          0          0
sdb               0.01         0.42         0.00         0.00      12421          0          0
sdc               0.00         0.08         0.00         0.00       2228          4          0
sdd               0.64         1.52       604.48     36254.53      45042   17902808 1073741856
sde               5.36       110.67        20.28         0.00    3277725     600576          0
sdf               1.80        34.35        12.56        30.96    1017393     372028     917028


Device             tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_dscd/s    kB_read    kB_wrtn    kB_dscd
loop0             0.00         0.00         0.00         0.00          0          0          0
loop1             0.00         0.00         0.00         0.00          0          0          0
sda               0.00         0.00         0.00         0.00          0          0          0
sdb               0.00         0.00         0.00         0.00          0          0          0
sdc               0.00         0.00         0.00         0.00          0          0          0
sdd               0.00         0.00         0.00         0.00          0          0          0
sde               0.00         0.00         0.00         0.00          0          0          0
sdf               0.00         0.00         0.00         0.00          0          0          0


Device             tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_dscd/s    kB_read    kB_wrtn    kB_dscd
loop0             0.00         0.00         0.00         0.00          0          0          0
loop1             0.00         0.00         0.00         0.00          0          0          0
sda               0.00         0.00         0.00         0.00          0          0          0
sdb               0.00         0.00         0.00         0.00          0          0          0
sdc               0.00         0.00         0.00         0.00          0          0          0
sdd               0.00         0.00         0.00         0.00          0          0          0
sde               4.00         0.00        46.00         0.00          0         92          0
sdf               0.00         0.00         0.00         0.00          0          0          0

说明：

Blk_read/s表示每秒读取的数据块数
Blk_wrtn/s表示每秒写入的数据块数。
Blk_read表示读取的所有块数。
Blk_wrtn表示写入的所有块数。

可以通过Blk_read/s和Blk_wrtn/s的值对磁盘的读写性能有一个基本的了解，如果Blk_wrtn/s值很大，表示磁盘的写操作很频繁，可以考虑优化磁盘或者优化程序，如果Blk_read/s值很大，表示磁盘直接读取操作很多，可以将读取的数据放入内存中进行操作。
对于这两个选项的值没有一个固定的大小，根据系统应用的不同，会有不同的值，但是有一个规则还是可以遵循的：长期的、超大的数据读写，肯定是不正常的，这种情况一定会影响系统性能。

（3）利用sar评估磁盘性能

[root@server ~]#  sar -d 2 3
Linux 6.6.87.2-microsoft-standard-WSL2   02/02/26        _x86_64_        (28 CPU)

19:03:37          DEV       tps     rkB/s     wkB/s     dkB/s   areq-sz    aqu-sz     await     %util
19:03:39       dev7-0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:39       dev7-1      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:39       dev8-0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:39      dev8-16      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:39      dev8-32      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:39      dev8-48      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:39      dev8-64      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:39      dev8-80      7.50    234.00      0.00      0.00     31.20      0.00      0.27      0.40

19:03:39          DEV       tps     rkB/s     wkB/s     dkB/s   areq-sz    aqu-sz     await     %util
19:03:41       dev7-0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:41       dev7-1      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:41       dev8-0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:41      dev8-16      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:41      dev8-32      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:41      dev8-48      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:41      dev8-64      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:41      dev8-80      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00

19:03:41          DEV       tps     rkB/s     wkB/s     dkB/s   areq-sz    aqu-sz     await     %util
19:03:43       dev7-0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:43       dev7-1      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:43       dev8-0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:43      dev8-16      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:43      dev8-32      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:43      dev8-48      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
19:03:43      dev8-64      4.00      0.00     48.00      0.00     12.00      0.01      1.00      0.40
19:03:43      dev8-80      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00

Average:          DEV       tps     rkB/s     wkB/s     dkB/s   areq-sz    aqu-sz     await     %util
Average:       dev7-0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
Average:       dev7-1      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
Average:       dev8-0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
Average:      dev8-16      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
Average:      dev8-32      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
Average:      dev8-48      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
Average:      dev8-64      1.33      0.00     16.00      0.00     12.00      0.00      1.00      0.13
Average:      dev8-80      2.50     78.00      0.00      0.00     31.20      0.00      0.27      0.13

说明：

await表示平均每次设备I/O操作的等待时间（以毫秒为单位）。
svctm表示平均每次设备I/O操作的服务时间（以毫秒为单位）。
%util表示一秒中有百分之几的时间用于I/O操作。
对以磁盘IO性能，一般有如下评判标准

正常情况下svctm应该是小于await值的，而svctm的大小和磁盘性能有关，CPU、内存的负荷也会对svctm值造成影响，过多的请求也会间接的导致svctm值的增加。
　　
await值的大小一般取决与svctm的值和I/O队列长度以及I/O请求模式，如果svctm的值与await很接近，表示几乎没有I/O等待，磁盘性能很好，如果await的值远高于svctm的值，则表示I/O队列等待太长，系统上运行的应用程序将变慢，此时可以通过更换更快的硬盘来解决问题。

%util项的值也是衡量磁盘I/O的一个重要指标，如果%util接近100%，表示磁盘产生的I/O请求太多，I/O系统已经满负荷的在工作，该磁盘可能存在瓶颈。长期下去，势必影响系统的性能，可以通过优化程序或者通过更换更高、更快的磁盘来解决此问题。