如何优化Linux内存性能？详解vmstat、sar、free

Linux系统是一个非常稳定和高效的操作系统，但是如果没有正确的配置和优化，也可能会出现性能下降的情况。其中，内存是一个非常重要的方面，因为内存的使用情况直接影响系统的稳定性和性能。在本文中，我们将介绍一些常用的命令和工具来帮助您优化Linux操作系统的内存性能。

vmstat命令

vmstat是一个非常有用的命令，可以为您提供操作系统的内存和CPU使用情况的实时快照。它可以告诉您有多少内存正在被使用和可用，以及CPU的使用情况。以下是一些vmstat命令的示例输出：

```
[root@linux ~]# vmstat 1 5
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 1  0      0 15632408  29580 1387800    0    0     0    80  196  257  1  0 99  0  0
 0  0      0 15632408  29580 1387800    0    0     0     0  124  259  0  0 100  0  0
 0  0      0 15632408  29580 1387800    0    0     0     0  120  247  0  0 100  0  0
 0  0      0 15632408  29580 1387800    0    0     0     0  126  249  0  0 100  0  0
 0  0      0 15632408  29580 1387800    0    0     0     0  123  250  0  0 100  0  0
```

在这个例子中，我们使用vmstat 1 5命令，它每秒输出一次数据，一共输出五次。开头的进程和内存部分显示了系统的运行状况。输出的第二列，b，表示处于等待状态的进程数量。如果这个数字非常高，则说明系统的CPU瓶颈比较严重。如果这个数字很低，则说明系统的CPU正在运行进程并准备好下一个进程。

memory部分显示了系统内存的使用情况。输出的第三列，swpd，表示位于交换空间中的内存量。如果这个数字很高，则说明系统内存不足。输出的第四列，free，表示可用的物理内存量。如果这个数字很低，则说明系统内存不足。输出的第五列，buff，表示缓冲区使用的内存量。缓冲区用于存储文件系统中的块，以提高文件系统的性能。输出的第六列，cache，表示缓存使用的内存量。缓存用于存储最近使用过的文件和应用程序，以加快访问速度。

sar命令

sar命令可以为您提供系统的历史性能数据。它可以帮助您查看系统的内存使用情况，并确定哪些进程占用了最多的内存。以下是一些sar命令的示例输出：

```
[root@linux ~]# sar -r 1 5
Linux 3.10.0-229.el7.x86_64 (linux)  10/10/2021  _x86_64_   (1 CPU)

10:55:08 AM kbmemfree kbmemused  %memused kbbuffers  kbcached kbswpfree kbswpused  %swpused  kbswpcad
10:55:09 AM 14762616  9458200     39.03     32772   1577280  16777212        0      0.00        0
10:55:10 AM 14762328  9459088     39.04     32772   1577280  16777212        0      0.00        0
10:55:11 AM 14761872  9459544     39.05     32772   1577280  16777212        0      0.00        0
10:55:12 AM 14761644  9459772     39.05     32772   1577280  16777212        0      0.00        0
10:55:13 AM 14761184  9460232     39.06     32772   1577280  16777212        0      0.00        0

Average:     14761929  9458487     39.05     32772   1577280  16777212        0      0.00        0
```

在这个例子中，我们使用了sar -r 1 5命令，它每秒输出一次数据，一共输出五次。输出的第二列，kbmemfree，表示可用的物理内存量。输出的第三列，kbmemused，表示已使用的物理内存量。输出的第四列，%memused，表示物理内存使用率。输出的第五列，kbbuffers，表示使用的缓冲区内存量。输出的第六列，kbcached，表示使用的缓存内存量。输出的第七列，kbswpfree，表示可用的交换空间量。输出的第八列，kbswpused，表示已使用的交换空间量。输出的第九列，%swpused，表示交换空间使用率。

free命令

free命令可以帮助您了解系统的内存使用情况。它可以告诉您有多少内存正在使用和可用。以下是一个free命令的示例输出：

```
[root@linux ~]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           7942        2811        3049         127        3080        4441
Swap:         16383           0       16383
```

在这个例子中，我们使用了free -m命令，它显示系统的内存使用情况。输出的第二列，total，表示系统的总内存量。输出的第三列，used，表示已使用的内存量。输出的第四列，free，表示可用的内存量。输出的第五列，shared，表示共享内存量。输出的第六列，buff/cache，表示缓冲区和缓存的内存量。输出的第七列，available，表示可用的内存量。

总结

在本文中，我们介绍了一些常用的命令和工具，帮助您优化Linux操作系统的内存性能。vmstat、sar和free是非常有用的命令和工具，可以为您提供实时和历史性能数据，帮助您了解系统的内存使用情况，并确定哪些进程占用了最多的内存。如果您想优化内存性能，这些工具肯定会帮助您做出正确的决策。