工欲善其事,必先利其器，要对系统进行调优，知道了思路和方法，还需要知道调优工具，接下来重点给大家介绍一下，对linux系统进行调优时需要用到的一些工具。对于这些工具的熟练掌握，有助于我们能够迅速了解Linux的运行状态，最终给出合理、稳妥的系统调优方案。
这里我们从linux系统的CPU、内存、磁盘、网络四个方面展开介绍，分别说明下对这四个方面进行性能评估的专业工具。
一、CPU性能评估工具
对CPU性能评估，常用的工具有vmstat、uptime、mpstat等，下面分别介绍如下。
1．vmstat命令
vmstat是VirtualMeomoryStatistics（虚拟内存统计）的缩写，很多linux发行版本都默认安装了此命令工具，利用vmstat命令可以对操作系统的CPU活动、内存信息、进程状态进行监视，不足之处是无法对某个进程进行深入分析。
vmstat使用语法如下：
vmstat[-V][-n][delay[count]]
各个选项及参数含义如下：
例如：
vmstat3表示每3秒钟更新一次输出信息，循环输出，按ctrl+c停止输出。vmstat35
表示每3秒更新一次输出信息，统计5次后停止输出。
下面看一个具体的输出案例，这里重点看CPU的输出状态信息，输出结果如下：
对上面每项的输出解释如下：
procs
memory
swap
IO项显示磁盘读写状况
system显示采集间隔内发生的中断数
综上所述，在对CPU的评估中，需要重点注意的是procs项r列的值和CPU项中us、sy和id列的值。
2、mpstat命令
mpstat是MultiprocessorStatistics的缩写，是一个CPU实时状态监控工具。它与vmstat命令类似，mpstat是通过/proc/stat里面的状态信息来进行统计的。使用mpstat最大的好处是，它可以查看多核CPU中每个计算核的统计数据，而vmstat只能查看系统整体的CPU情况。
mpstat的语法如下：
mpstat[-P{cpu|ALL}][internal[count]]其中，各参数含义如下：
下面看一个输出例子，如下图所示：
这是直接执行mpstat，然后指定输出间隔和输出次数，这种情况下统计的是系统所有CPU核的状态数据，mpstat输出中每列的含义如下：
继续看下面一个例子：
这个例子是统计系统中第三个核的CPU状态信息，其中，“-P2”表示第三个CPU核，类似“-P1”表示第二个CPU核，“-PALL”表示所有CPU。
在实际的使用过程中，如果要显示每个处理器的统计，可以使用mpstat，因为某些不使用多线程体系结构的应用程序，可能会运行在一个多处理器机器上，而不使用所有处理器。从而导致一个CPU过载，而其他CPU却很空闲。此时通过mpstat可以轻松诊断这些类型的问题。
其实，vmstat中所有关于CPU的统计都适合mpstat，具体调优过程中，可以通过两个命令的结合，来综合判断CPU是否有性能问题。例如，当通过两个命令都发现较低的%idle数字时，那么可以判断应该是CPU不足的问题。而当看到较高的%iowait数字时，就应该马上知道在当前负载下I/O子系统出现了某些问题。
二、内存性能评估工具
对内存性能评估，常用的工具有free、smem等，下面分别介绍如下。
1、内存监控命令free
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：
free命令输出中显示了系统的各种内存状态，具体包括物理内存和swap，物理内存中又分为已使用内存（used）、空闲内存（free）、共享内存（shared）、系统缓存（buff/cache）和目前可用内存（available）。
上图是在版本系统中的free命令输出，如果你在以及之前版本下的输出可能会有不同，不过，版本以后，free命令对内存状态的输出更加人性化，我们可以直接通过查看available列的值，即可知道目前系统还有多少可用的物理内存。
在Mem这行的输出中，其实是有个等式关系的：
Used+free+buff/cache=total
一般有这样一个经验公式：available内存70%时，表示系统内存资源非常充足，不影响系统性能，available内存20%时，表示系统内存资源紧缺，需要增加系统内存，20%available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、内存状态监测工具smem命令
Smem是一款命令行下的内存使用情况报告工具，它能够给用户提供Linux系统下的内存使用的多种报告。和其它传统的内存报告工具不同的是，它有个独特的功能，可以报告PSS。
Linux使用到了虚拟内存（virtualmemory），因此要准确的计算一个进程实际使用的物理内存就不是那么简单。只知道进程的虚拟内存大小也并没有太大的用处，因为还是无法获取到实际分配的物理内存大小。
下面介绍几个跟内存相关的内存选项RSS、PSS和USS。
RSS（Residentsetsize），使用top命令可以查询到，是最常用的内存指标，表示进程占用的物理内存大小。但是，将各进程的RSS值相加，通常会超出整个系统的内存消耗，这是因为RSS中包含了各进程间共享的内存。
PSS（Proportionalsetsize）所有使用某共享库的程序均分该共享库占用的内存时。显然所有进程的PSS之和就是系统的内存使用量。它会更准确一些，它将共享内存的大小进行平均后，再分摊到各进程上去。
USS(Uniquesetsize)进程独自占用的内存，它只计算了进程独自占用的内存大小，不包含任何共享的部分。
了解了内存相关概念后，再来看看如何安装和使用这个工具，要安装smem这个工具，需要在系统上安装EPEL软件源，安装过程如下：
[root@localhost~]yuminstallsmempython-matplotlibpython-tk
这样smem就安装到系统中了，接着看看怎么使用smem。要显示系统中每
个进程的占用内存状态，可执行如下图指令：
上图中，“-k”参数用来显示内存单位，“-s”是排序，uss是对uss列进行排序，这样，就输出了系统中所有进行占用的内存大小，非常清晰明白。
smem还支持以百分比形式显示每个进程占用系统内存的比率，如下图所示：
其中，“-p”表示以百分比的形式报告内存使用情况，这样每个进程占用的系统内存比重一目了然。
smem还可以显示系统中每一个用户的内存使用情况，如下图所示：
其中，“-u”表示显示用户占用内存信息。
最后，smem还支持查看某个进程占用内存大小，例如：
通过这种方式，我们可以马上知道每个进程占用了多少内存资源，以及占用是否合理，通过smem，对每个进程占用的内存资源可以很轻松的获取。绝对是运维必备工具。
三、磁盘性能评估工具
对磁盘性能评估，常用的工具有iotop.
1、磁盘IO监测工具iotop命令
iotop是一个用来监视磁盘I/O使用状况的top类工具，可监测到哪一个程序使用的磁盘IO的实时信息。这对于线上业务系统来说非常有用。要使用这个工具，需要简单安装一下，在版本下，直接执行yum在线安装即可：
[root@localhost~]只显示进程，默认为显示所有的线程?-k,--kilobytes在每一行前添加一个当前的时间
另外，iotop还支持交互模式，在交互模式下，可以通过键盘按键进行排序、切换等操作。例如：
?o键是只显示当前有IO输出的进程
?左右箭头改变排序方式，默认是按IO排序
?p键，可进行线程、进程切换。
是不是非常方便和强大，有了此工具，再也不用担心找不到消耗IO资源多的进程了。如果发现磁盘IO很大，那么通过这个工具，可以马上找到消耗磁盘IO的元凶.
四、网络性能评估工具
对网络性能评估，常用的工具有ping、mtr等，下面分别介绍如下。
1、ping检查网络延时性能
ping命令很简单，但是功能强大，如果发现网络反应缓慢，或者连接中断，可以通过ping来测试网络的连通情况，请看下面的一个输出：
在这个输出中，time值显示了两台主机之间的网络延时情况，如果此值很大，则表示网络的延时很大，单位为毫秒。在这个输出的最后，是对上面输出信息的一个总结，packetloss表示网络的丢包率，此值越小，表示网络的质量越高。此例发送了10个包，只接收到了6个，因此，有40%的丢包率，网络延时平均在38.443ms。
2、mtr路由跟踪命令
一般在判断网络连通性用ping和traceroute工具，ping的话可以来判断丢包率和延时，traceroute可以用来跟踪路由，但还有一个更好的网络连通性判断工具，它可以结合pingnslookuptraceroute来判断网络的相关特性,这个命令就是mtr。
使用mtr非常简单，只需要mtr后面跟上IP地址或者域名即可，例如：
输出如下图所示：
其中：
Mtr的优势是可以动态显示到某个主机的路由状态，在路由过程中每一条的延时和丢包都可以非常清晰的展示出来，这对于我们排查网络故障和性能问题非常有用。
五、系统性能综合监控工具
有几个不错的工具可以用来全面监控Linux系统性能，分别是top、htop，下面分别介绍如下。
1、系统实时状态监控工具top
top命令提供了实时的对系统处理器状态的监控，它能够实时显示系统中各个进程的资源占用状况。该命令可以按照对CPU的使用、内存使用和执行时间对系统任务进程进行排序显示，同时top命令还可以通过交互式命令进行设定显示。
下面通过一个具体的例子，来解读top的输出内容，如下图所示：
从图中可以看到，top的输出可以分为统计信息区和进程信息区两个部分，即前5行显示为统计信息区，下面为进程信息区，我们分别进行介绍。
（1）统计信息区
第1行为任务队列信息，含义如下：
第2行和第3行分别为进程和CPU信息，具体含义如下：
最后两行输出的是内存信息，具体含义如下：
（2）进程信息区
进程信息区显示了每个进程的运行状态，我们先来看一下每列输出的含义。
通过使用top命令，可以对系统整体运行状态有一个清晰的了解，结合上面介绍的CPU、磁盘、内存等工具，对于判断系统性能问题，完全可以给出一个正确的结论。
2、htop命令
htop是Linux系统中的一个互动的进程查看器，与Linux传统的top相比，htop更加人性化，它可让用户交互式操作，支持颜色主题，可横向或纵向滚动浏览进程列表，并支持鼠标操作。
Htop项目地址是，要使用htop，既可以通过源码包编译安装，也可以配置好yum源后网络下载安装，推荐yum方式安装，但是要下载一个epel源，因为htop包含在epel源中。安装很简单，这里以版本为例，命令如下：
[root@localhost~]yuminstall-yhtop安装完成后，命令行中直接敲击htop命令，即可进入htop的界面。
htop命令安装好以后，直接输入htop，即可打开如下界面：
从图中可以看出，htop命令总共分了5个展示区，分别是cpu展示区、内存展示区、整体状态区、进程状态区和管理控制台。
接着是内存展示区，主要是物理内存和swap的状态，同样也使用了不同颜色来区分是使用情况，其中Mem项中，绿色的表示已经使用内存情况，蓝色的表示用于缓冲的内存使用情况，黄色的表示用于缓存的内存使用情况。从图中可知，此服务器有72Gb内存。而Swap项中，主要显示交换分区使用情况，如果使用过大，那么可能需要增加内存了。
然后看整体状态区，其中，Tasks项显示的是进程总数，当前运行的进程数、Loadaverage项展示的是系统1分钟，5分钟，10分钟的平均负载情况、Uptime为系统运行了多长时间。
最后看下进行状态区和管理控制台，进程状态区展示当前系统中的所有进程，默认有12列组成，每列代表的含义如下：
在上图中，我们定制了第一列TGID，此列展示的是进程对应的线程信息，我们还可以进行更多的定制，可以通过最下面的进程控制台，有F1~F10共10个功能键，依次定制需要的展示功能。
htop工具可以整体观察系统状态和资源，也可以对某个进程进行细致的查看，例如进程中的线程状态，进程占用的内存大小、优先级调整等，都可以通过htop命令完成。
