每天学习一个命令: vmstat 统计系统资源使用

vmstat 是 Linux 上经典的系统性能观测工具，用于查看进程调度、内存、Swap、块设备 I/O、系统中断和 CPU 状态。它不负责直接给出“哪个进程有问题”，但很适合用作故障现场的第一眼体检工具。

快速开始

最常用的命令是：

vmstat 1

表示每 1 秒输出一次，直到按 Ctrl+C 停止。若只想每 2 秒采样一次、共输出 5 次：

1	vmstat 2 5

典型输出如下：

1
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
 2  0      0  82348  12000 922000    0    0    10    20  500 1000  5  2 92  1  0

不带 -y 时，第一行数据是系统自启动以来的平均值，不能代表当前这一秒。观察实时趋势时可以忽略第一行，或直接执行 vmstat -y 1。

六组核心指标

1. procs：进程调度

字段	含义	关注点
`r`	正在运行或等待 CPU 的可运行进程数	持续高于逻辑 CPU 数量，说明 CPU 运行队列存在压力
`b`	处于不可中断睡眠的进程数	持续升高时，通常需要排查 I/O 或其他内核等待

先用 nproc 查看逻辑 CPU 数量，再判断 r 是否长期过高。不要用固定的 r > 3 或 r > 5 判断所有机器：4 核和 64 核机器的基线完全不同。

nproc

2. memory：内存

字段	含义
`swpd`	已使用的 Swap 空间
`free`	完全空闲的内存
`buff`	用作 buffer 的内存
`cache`	用作 page cache 的内存
`inact`	非活跃内存，仅在 `-a` 模式显示
`active`	活跃内存，仅在 `-a` 模式显示

free 很小不等于内存不足。Linux 会利用空闲内存做缓存，判断内存压力时应结合 si、so，并使用 free -h 查看 available。

1 2	free -h vmstat -a 1

3. swap：换页活动

字段	含义
`si`	每秒从 Swap 换入内存的数据量
`so`	每秒从内存换出到 Swap 的数据量

swpd 非零只表示已有页面位于 Swap，并不说明当前仍有内存压力。如果 si、so 持续较高，才说明系统正在频繁换页，应用延迟通常也会随之上升。

4. io：块设备 I/O

字段	含义
`bi`	每秒从块设备接收的块数
`bo`	每秒发送到块设备的块数

vmstat 只能反映整机 I/O 活动，无法定位具体磁盘，也不能仅凭 bi、bo 判断磁盘是否饱和。进一步分析应使用：

1	iostat -x 1

重点关注目标设备的吞吐、IOPS、await 和 %util，并结合设备类型与业务基线判断。

5. system：中断与上下文切换

字段	含义
`in`	每秒中断次数，包括时钟中断
`cs`	每秒上下文切换次数

in、cs 没有适用于所有机器的固定阈值，应观察它们是否相对历史基线突增。cs 异常升高时，可继续排查大量线程或进程竞争、高频网络请求、锁竞争以及频繁唤醒。

6. cpu：CPU 时间分布

字段	含义
`us`	用户态 CPU 时间占比
`sy`	内核态 CPU 时间占比
`id`	CPU 空闲时间占比
`wa`	CPU 等待 I/O 的时间占比
`st`	虚拟机等待宿主机分配 CPU 的时间占比

可以简记为：

us = 应用程序在计算
sy = 内核在工作
wa = CPU 在等待 I/O
st = 虚拟机想运行，但物理 CPU 时间被宿主机占用

例如：

1 2	us sy id wa st 90 5 5 0 0

表示 CPU 主要用于运行用户程序，整体已接近打满。如果是：

1 2	us sy id wa st 10 5 20 65 0

则大量 CPU 时间消耗在等待 I/O，应转向存储链路排查。wa 高只是线索，不等于已经证明磁盘饱和。

在 KVM、云主机等虚拟化环境中还要特别关注 st：

1 2	us sy id wa st 20 5 20 0 55

st=55% 表示虚拟机有大量时间等待 Hypervisor 调度物理 CPU，常见原因包括宿主机 CPU 超分、物理 CPU 竞争或调度压力。

常用参数

命令	用途
`vmstat 1`	每秒持续采样
`vmstat 2 5`	每 2 秒采样一次，共 5 次
`vmstat -y 1`	跳过“自系统启动以来”的第一行统计
`vmstat -w 1`	使用更宽的列宽显示
`vmstat -a 1`	显示 active/inactive 内存
`vmstat -S M 1`	以 MiB 显示受单位参数影响的字段
`vmstat -s`	显示内存和系统事件汇总
`vmstat -d`	显示磁盘统计

不同发行版所带的 procps-ng 版本可能支持不同参数，可用 vmstat --help 和 man vmstat 核对当前系统。

实际排障思路

执行 vmstat -y 1 后，先看 r、b、si/so 和 us/sy/id/wa/st，再按以下模式缩小范围：

现象	初步判断	下一步
`r` 持续高、`us` 高	应用消耗大量 CPU	`mpstat -P ALL 1`、`pidstat -u 1`
`r` 持续高、`sy` 高	内核态开销较高	检查 syscall、网络、中断、锁竞争
`b` 高、`wa` 高	存在 I/O 或内核等待	`iostat -x 1`、检查 D 状态进程
`si/so` 持续高	内存压力和频繁换页	`free -h`、`pidstat -r 1`
`st` 高	虚拟机受到宿主机 CPU 竞争影响	检查 Hypervisor 的 CPU 超分与调度

常用的组合命令是：

vmstat -y 1
iostat -x 1
mpstat -P ALL 1
pidstat 1

vmstat 负责判断问题大致落在 CPU、内存还是 I/O；mpstat 继续拆分到 CPU 核，iostat 拆分到块设备，pidstat 再定位到具体进程。

fuscoyu's Blog