Linux 内存监控：实时掌握系统运行状态

在当今信息高速发展的时代，服务器系统的稳定性越来越受到关注。而内存作为服务器中的一个关键部分，经常会成为系统性能问题的瓶颈。在这种情况下，实时监控内存使用情况，对于保证系统的稳定性和性能方面有着至关重要的作用。本文将介绍如何在 Linux 系统中监控内存使用情况，并通过一些实用的命令来实时掌握系统的运行状态。

我将在 Ubuntu 18.04 服务器平台[1]上进行演示，但是你应该在你选择的发行版中找到对应的所有命令。更妙的是，你不需要安装任何东西（因为大多数这些工具都包含 Linux 系统中）。

话虽如此，让我们开始工作吧。

top

我想从最常用的工具开始。top 命令提供正在运行的系统的实时动态视图，它检查每个进程的内存使用情况。这非常重要，因为你可以轻松地看到同一命令的多个示例消耗不同的内存量。虽然你无法在没有显示器的服务器上看到这种情况，但是你已经注意到打开 Chrome 使你的系统速度变慢了。运行 top 命令以查看 Chrome 有多个进程在运行（每个选项卡一个 – 图 1）。

图1：top 命令中出现多个 Chrome 进程。

Chrome 并不是唯一显示多个进程的应用。你看到图 1 中的 Firefox 了吗？那是 Firefox 的主进程，而 Web Content 进程是其打开的选项卡。在输出的顶部，你将看到系统统计信息。在我的机器上（System76 Leopard Extreme[2]），我总共有 16GB 可用 RAM，其中只有超过 10GB 的 RAM 正在使用中。然后，你可以整理该列表，查看每个进程使用的内存百分比。

top 最好的地方之一就是发现可能已经失控的服务的进程 ID 号（PID）。有了这些 PID，你可以对有问题的任务进行故障排除（或 kill）。

如果你想让 top 显示更友好的内存信息，使用命令 top -o ％MEM，这会使 top 按进程所用内存对所有进程进行排序（图 2）。

图 2：在 top 命令中按使用内存对进程排序

top 命令还为你提供有关使用了多少交换空间的实时更新。

free

然而有时候，top 命令可能不能满足你的需求。你可能只需要查看系统的可用和已用内存。对此，Linux 还有 free 命令。free 命令显示：

• 可用和已使用的物理内存总量
• 系统中交换内存的总量
• 内核使用的缓冲区和缓存

在终端窗口中，输入 free 命令。它的输出不是实时的，相反，你将获得的是当前空闲和已用内存的即时快照（图 3）。

图 3 ：free 命令的输出简单明了。

当然，你可以通过添加 -m 选项来让 free 显示得更友好一点，就像这样：free -m。这将显示内存的使用情况，以 MB 为单位（图 4）。

图 4：free 命令以一种更易于阅读的形式输出。

当然，如果你的系统是很新的，你将希望使用 -g 选项（以 GB 为单位），比如 free -g。

如果你需要知道内存总量，你可以添加 -t 选项，比如：free -mt。这将简单地计算每列中的内存总量（图 5）。

图 5：为你提供空闲的内存列。

vmstat

另一个非常方便的工具是 vmstat。这个特殊的命令是一个报告虚拟内存统计信息的小技巧。vmstat 命令将报告关于：

• 进程
• 内存
• 分页
• 阻塞 IO
• 中断
• 磁盘
• CPU

使用 vmstat 的最佳方法是使用 -s 选项，如 vmstat -s。这将在单列中报告统计信息（这比默认报告更容易阅读）。vmstat 命令将提供比你需要的更多的信息（图 6），但更多的总是更好的（在这种情况下）。

图 6：使用 vmstat 命令来检查内存使用情况。

dmidecode

如果你想找到关于已安装的系统内存的详细信息，该怎么办？为此，你可以使用 dmidecode 命令。这个特殊的工具是 DMI 表解码器，它将系统的 DMI 表内容转储成人类可读的格式。如果你不清楚 DMI 表是什么，那么可以这样说，它可以用来描述系统的构成（以及系统的演变）。

要运行 dmidecode 命令，你需要 sudo 权限。因此输入命令 sudo dmidecode -t 17。该命令的输出（图 7）可能很长，因为它显示所有内存类型设备的信息。因此，如果你无法上下滚动，则可能需要将该命令的输出发送到一个文件中，比如：sudo dmidecode -t 17> dmi_infoI，或将其传递给 less 命令，如 sudo dmidecode | less。

图 7：dmidecode 命令的输出。

/proc/meminfo

你可能会问自己：“这些命令从哪里获取这些信息？”在某些情况下，它们从 /proc/meminfo 文件中获取。猜到了吗？你可以使用命令 less /proc/meminfo 直接读取该文件。通过使用 less 命令，你可以在长长的输出中向上和向下滚动，以准确找到你需要的内容（图 8）。

图 8：less /proc/meminfo 命令的输出。

关于 /proc/meminfo 你应该知道：这不是一个真实的文件。相反 /proc/meminfo 是一个虚拟文件，包含有关系统的实时动态信息。特别是，你需要检查以下值：

• 全部内存（MemTotal）
• 空闲内存（MemFree）
• 可用内存（MemAvailable）
• 缓冲区（Buffers）
• 文件缓存（Cached）
• 交换缓存（SwapCached）
• 全部交换区（SwapTotal）
• 空闲交换区（SwapFree）

如果你想使用 /proc/meminfo，你可以连接 egrep 命令使用它：egrep –color’Mem | Cache | Swap’/proc/meminfo。这将生成一个易于阅读的列表，其中包含 Mem、 Cache 和 Swap 等内容的条目将是彩色的（图 9）。

图 9：让 /proc/meminfo 更容易阅读。

无论是个人电脑还是服务器系统，在使用过程中，内存的使用都是必不可少且需要重视的。本文介绍了一些在 Linux 系统中监控和管理内存的实用命令，可以让我们实时掌握系统的运行状态，有效避免系统因内存问题而出现宕机或其他故障。让我们深入理解和掌握这些命令，保障设备的安全和性能。

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