Linux 运维排障命令速查：CPU 内存 磁盘 IO 网络进程排查路径

一、问题背景

线上出问题，最怕的不是问题本身，是“不知道从哪儿下手”。同样拿到一份“系统卡顿”的工单，老鸟 10 分钟出根因，新人可能要花半天，原因往往就是一套排查命令不够熟。

Linux 命令本身不少（GNU coreutils + util-linux + procps + iproute + … 加起来几百个），但真正高频、能在生产环境直接复用的就那么几十个。这几十个都不熟：

• 高峰期 CPU 100% 报警，不知道是哪个进程占的。
• 业务反馈“慢”，但 top 看 CPU 不高、内存也不高，无从下手。
• 磁盘突然写满，du 半天查不到大文件在哪。
• 进程启动失败，systemctl status 一行红字，愣是没看懂到底卡在哪。
• 网络不通，ping 能通但 curl 不通，netstat 看不懂。
• 日志滚得飞快，眼睛跟不上。
• 诡异问题，重启就消失，没法复现。

这背后其实是“Linux 排障的基本盘”不扎实。“基本盘”是什么？是对 CPU / Memory / Disk IO / Network / Process / File / Log / 启动流程 / 系统调用 / 资源控制 这一套内核概念有一个清楚直觉，再把对应的“信息源”（/proc、/sys、strace、lsof、ss、perf）和“命令入口”（top、ps、pidstat、iostat、vmstat、sar、mpstat）掌握到位。

本文围绕 “CPU / 内存 / 磁盘 IO / 网络 / 进程与文件 / 搜索与日志 / 启动与服务” 八个维度，把一线真正有用、并且教科书里也会点到的命令整理成“目的-命令-预期-判断-下一步”五段式清单。读完后，应该能做到：

1. 拿到一个工单，能在 5 分钟内把信息从内核层面摘出来。
2. 能根据现象推测“该看哪个命令”，而不是乱枪试。
3. 知道破坏性命令的边界，能避免在生产误删。

需要说明的是，本文以 RHEL/CentOS 7+ / Ubuntu 18.04+ / Debian 10+ 为主流目标系统。perf、turbostat 等工具在某些发行版默认没装，会标注。iproute2 系列（ss、ip）已经取代大部分 net-tools 系列（netstat、ifconfig），本文以 iproute2 为主。

二、适用场景

下列场景，都是本文会深入讨论的：

1. CPU 满载，需要定位是哪个进程或哪段代码。
2. CPU 看似不高，但业务反映“慢”。
3. 内存使用率高，想知道是不是 leak。
4. 大量 swap 命中，性能塌方。
5. 磁盘 IO 突增，写延迟飙升。
6. 磁盘写满，找不到大文件。
7. 网络不通，能 ping 通但连不上服务。
8. 服务连接数打满。
9. 进程启动失败，看不懂报错。
10. 日志被刷屏。
11. 进程僵死 / 僵尸进程。
12. 端口冲突，listen 不上。
13. 文件被谁占用，无法删除。
14. 服务 Down 后想秒级定位是开机没起来还是运行中挂了。
15. 系统启动卡住 / 启动失败。
16. 内核日志告警（dmesg 里都是红色）。

不在本文范围：

• 不展开 KVM 虚拟化层、容器化层（cgroup、namespace 等）的深入；只在相关命令处顺势提一下。
• 不写 shell 编程技巧、不写网络协议栈源码解析。

三、核心知识点

下面这些是后面命令的“地基”。理解之后再读命令表会很顺。

1. CPU 三大块

• user：用户态进程（非内核代码）。
• sys：内核态 CPU。
• iowait：CPU 在等 IO 完成。
• nice / irq / softirq / steal：优先级、硬中断、软中断、被 hypervisor 偷走的时间。

关键观察：

• user 高 + load 高 → 应用占 CPU（计算密集）。
• sys 高 → 内核态吃 CPU（系统调用多、IO 调度、锁竞争）。
• iowait 高 + load 高 + sys 不高 → IO 设备跟不上。

2. 内存与缓存

• free 命令看到的 buffers / cached 都是 Page Cache，本质是“已用但可回收”。系统内存吃紧时，这部分会先释放。
• available 是真正可用：约等于 free + buffers + cached - 不可回收部分。
• swap 命中 不一定是有压力：可以被动换出。/proc/vmstat 中 pswpin / pswpout 是更严格的 swap 流量指标。
• OOM：被 OOM Killer 杀掉的进程在 dmesg | grep -i 'killed process'。

3. 磁盘 IO 指标

• iostat -xz 1 输出里：
  • r/s、w/s：每秒读写次数。
  • rkB/s、wkB/s：每秒读写字节。
  • await：单次 IO 平均等待（毫秒）。
  • %util：设备利用率（注意不直接等于负载，IO 队列深度也会影响）。
• NVMe 与 SSD：%util 经常 100%，但 await 仍很小，是因为并发度高；要看 aqu-sz（平均队列）和 await。
• 写延迟 / 读延迟：await 是平均值；如果业务对延迟敏感，应看 P99，需要 sar 或更专业的工具。

4. 网络

• ss -ntp 看 TCP 连接，-p 列出进程（需要 root）。
• ip -s link 看网卡统计（丢包、错误、队列）。
• TCP TIME_WAIT：客户端主动关闭后留 30~60s 的“时间等待”，正常，但量太大会占端口。
• Listen backlog：内核 somaxconn 与 backlog 联合决定。listen() 不带 backlog 默认 5。
• DNS 慢：getent hosts / getent ahosts / dig 排查。
• net.ipv4.tcp_tw_reuse=1：开启后可重用 TIME_WAIT；生产慎用 --reuseport，留量需要的场景才开。

5. 进程 / 文件 / 文件描述符

• 每个进程：

  • /proc/<pid>/status：状态、UID、线程数、内存等。
  • /proc/<pid>/fd/：当前打开的文件描述符（符号链接）。
  • /proc/<pid>/fdinfo/：每个 fd 的具体信息。
  • /proc/<pid>/io：进程 IO 累计。
  • /proc/<pid>/cmdline：启动命令。
  • /proc/<pid>/cwd：当前工作目录。
  • /proc/<pid>/environ：环境变量。
  • /proc/<pid>/maps：内存映射。
  • /proc/<pid>/stack：内核栈（3.10+ 有；很多信息需要 root）。

• 文件描述符上限：默认 1024（ulimit -n）。高并发服务必须改大。

• socket 文件：unix: 域的进程间通信 socket。

6. 启动与服务

• systemd 取代 SysVinit + Upstart：
  • systemctl status nginx：看到 active (running) / failed / inactive。
  • systemctl list-units --type=service：所有 unit。
  • journalctl -u nginx -n 100：服务日志。
  • journalctl -u nginx -f：实时跟踪。
  • systemctl daemon-reload：改了 unit 文件后。

7. 日志

• /var/log/messages（RHEL）/ /var/log/syslog（Debian/Ubuntu）：系统日志。
• journalctl：systemd journal，二进制索引过，查询快。
• dmesg：内核环形缓冲，关机前所有“硬件相关”都会留这里。
• /var/log/audit/audit.log：SELinux、pam_faillock 等。

8. 加载和加载平均

• uptime / top 头上的 load average 是 1/5/15 分钟的可运行 + 不可中断进程数的滑动平均。
• 单 CPU 机器 上 load=1 是满载；多 CPU 上要除以核数。

四、整体排查或实施思路

按“现象 → 看哪一块 → 用什么命令”的顺序给一张主路径。

1. 接收现象：“慢 / 卡 / 报错 / 服务挂”。明确是某个服务还是整台机；是稳定复现还是突发。
2. 入口检查：uptime、top -b -n 1、free -h、df -h、ss -s、dmesg | tail -20。粗略判断 CPU / 内存 / 磁盘 / 网络 / 内核消息。
3. 资源定位：CPU 满 → pidstat / ps；内存高 → pmap 或 /proc/<pid>/status；IO 高 → iostat + iotop；网络连接满 → ss。
4. 进程定位：拿到 PID 后 /proc/<pid>/ 取细节。
5. 链路定位：网络问题走七层模型：物理层 ethtool → MAC ip link → IP ip addr、ip route → TCP ss、tcpdump → 应用 curl/http。
6. 日志定位：业务日志、内核日志、服务日志、journal。
7. 处置：调参数 / 杀进程 / 重启服务 / 修改配置 → 验证。
8. 复盘：记录现象、命令、参数、结论，沉淀到 wiki。

注意：以上每一步都先观察再下手。先看后杀 是基本准则。

五、实战步骤

下面这十几个步骤能覆盖 80% 的常见线上故障。

步骤 1：系统入口快照

目的：拿到当前机器的全局状态快照。

命令：

uptime
top -b -n 1 | head -20
free -h
df -h
ss -s
dmesg | tail -20

预期输出（示意）：

uptime：14:32:11 up 30 days, 12:03, 1 user, load average: 0.40, 0.35, 0.30
top：Cpu(s): 12.0%us, 3.0%sy, 0.0%ni, 80.5%id, 3.0%wa, ...
free：16G total, 12G used, 1G free, 3G buff/cache
df：/ 50G 40G 8G 84% /
ss：TCP: 200 (estab 150, closed 30, orphaned 0, timewait 20)
dmesg：最后几条无报错

异常表现：

• load 高（> CPU 核数）、us+sy 高 → CPU 饱和。
• load 高但 CPU idle 高、wa 高 → IO 等死。
• free 几乎为 0 但 available 还有 → 多数是 Page Cache，正常。
• dmesg 出现 Out of memory: Killed process → 历史 OOM。

判断逻辑：

• 锁定是哪一块吃资源（CPU / 内存 / IO / 网络）。
• 锁定是“持续发生”还是“刚发生”。

下一步动作：进入对应分支。

步骤 2：CPU 高定位

命令（看哪个进程最忙）：

ps -eo pid,ppid,user,pcpu,pmem,comm --sort=-pcpu | head -20

命令（看每个进程的 CPU 时间片）：

pidstat -p <pid> 1 5

命令（采样看 CPU 上跑哪些符号/函数）：

perf top

perf 在 RHEL 用 yum install perf；Debian 用 apt install linux-tools-common linux-tools-generic；容器环境看不到 perf。

预期输出：CPU 高的进程名、PID、占的 CPU 占比。

异常表现：

• pcpu 高 + 进程名是 kworker / ksoftirqd → 内核态饱和，可能是 IO 中断或锁竞争。
• pcpu 高 + 进程名是某业务进程 → 取 CPU 使用详情。

下一步动作：用 top -c / pidstat -p <pid> -w 看哪个线程占 CPU；用 perf top 看热点符号（MySQL、Java 这类也能看到热点函数）。

步骤 3：内存高定位

命令：

ps -eo pid,ppid,user,pcpu,pmem,rss,comm --sort=-rss | head -20
free -h
cat /proc/meminfo

命令（应用内存细看）：看到 PID 后：

cat /proc/<pid>/status | grep -E 'VmRSS|VmSize|VmPeak'
cat /proc/<pid>/smaps_rollup
pmap -x <pid> | sort -nr | head

预期输出：

• VmRSS：常驻内存。
• VmPeak：进程历史最高占用。
• VmSwap：被换出的内存。

异常表现：

• VmRSS 持续上涨 → 内存泄漏嫌疑。
• 大进程在 java -Xmx 已经设置，但 RSS 远超 -Xmx → 共享库/线程栈。
• RSS 不高但机器内存吃紧 → 内核 slab / page cache 太多，slabtop。

下一步动作：进入性能采样，看 vmstat 1 10。

步骤 4：swap 与 slab

命令：

vmstat 1 10
slabtop

vmstat 输出解读：

• si / so 列：每秒换入 / 换出。
• bi / bo：每秒块设备读 / 写。
• cs：上下文切换次数。

异常表现：

• si/so 持续非零 → 内存吃紧，已经在用 swap。
• cs 高（> 100k/s）→ 进程创建/退出频繁或线程调度抖动。

步骤 5：磁盘 IO 突增

命令：

iostat -xz 1 5
iotop

解读：

• r/s、w/s 上升。
• await 上升（> 5ms 关注，> 30ms 严重）。
• aqu-sz（平均队列）上升。
• %util 高但 await 低：并发度高。

异常表现：

• await 高 + %util 高 → 单设备 IO 饱和。
• 某个磁盘高 → 该盘的 iostat -xz 1，看是不是有进程在疯狂 IO。

下一步动作：

• 用 iotop 找到 IO 高的进程 ID。
• 用 pidstat -d 1 5 看该进程 IO 详情。

步骤 6：磁盘占用 100% / 找不到大文件

命令：

df -h
df -i   # inode
du -sh /* 2>/dev/null | sort -hr | head -10

异常表现：

• Use% 100% → 进入“找大文件”分支。
• Use% 不高但 IUse% 100% → inode 用完（典型场景：大量小文件）。

下一步动作：

• find / -type f -size +1G -exec ls -lh {} \;（按需）。
• 注意 find 的耗时；可以 du 看每个一级目录占比，再递归。

命令：

du -sh /var/* 2>/dev/null | sort -hr
du -sh /var/log/* 2>/dev/null | sort -hr
find /var/log -type f -size +100M -ls | head

风险提醒：

• find / -delete 是不建议使用的格式。删除前先 -ls 看清单。
• du -sh /* 在 root 下耗时，可以用 du -hd 1 限定。
• 清理日志一定要让 Nginx / rsyslog 重新打开文件（kill -USR1 或重启服务）。

步骤 7：网络连通性排查

命令：

ping -c 4 <host>
traceroute -n <host>      # 或 tracepath
mtr -n <host>             # 持续追踪丢包

预期输出：每个 hop 的 RTT / Loss%。

异常表现：

• Loss% 高 → 节点丢包。
• Loss% 主要在最后一跳 → 服务端不稳。

下一步动作：用 curl -v 拿完整请求/响应；用 tcpdump 抓包。

步骤 8：端口监听与连接

命令：

ss -tunlp
ss -s
ss -tan | awk 'NR>1 {c[$4]++} END {for (k in c) print c[k], k}' | sort -nr

解读：

• LISTEN：监听中。
• ESTAB：已建立。
• TIME-WAIT、CLOSE-WAIT 大量 → 关闭策略/代码 bug。

异常表现：

• 服务正常但 ss 看不到 LISTEN → 启动失败，进 service 日志。
• CLOSE-WAIT 多 → 代码没 close socket，应用 bug。

下一步动作：抓 tcpdump 抓一段时间，按需 tcpdump -ni eth0 host 1.2.3.4 and port 80 保存 pcap。

步骤 9：服务启动失败

命令：

systemctl status <service> -l --no-pager
journalctl -u <service> -n 100 --no-pager
journalctl -u <service> --since "5 min ago"

预期输出：

• 报错行 Failed with result ...、status=1/FAILURE。
• 末尾 Active: failed (Result: ...)。

异常表现：

• Address already in use → 端口被占；ss -tunlp | grep 80。
• Permission denied / bind: ... → SELinux、防火墙、用户、文件权限。
• No such file or directory → 配置或路径错误。

下一步动作：拿具体报错去搜；对端口冲突解 PID 或改端口；对 SELinux 用 ausearch -m AVC。

步骤 10：进程僵死 / 僵尸

命令：

ps -eo pid,ppid,stat,comm | awk '$3~/Z/'   # 找 Z 状态
top -b -n 1 | awk 'NR>7 && $8~/Z/'

异常表现：

• Z（僵尸）：进程退出但父进程没收尸；列父进程，重启父进程或 kill -CHLD <ppid> 让父进程收尸。
• D（不可中断睡眠）：通常是 IO 锁着，杀不死，只能解根因（拔盘、解除 mount）。

下一步动作：拿进程详情 cat /proc/<pid>/status、cat /proc/<pid>/wchan 看在哪阻塞。

步骤 11：文件被谁占用，无法删除

命令：

lsof /path/to/file
fuser -vm /path/to/file
fuser -km /path/to/file   # 杀掉占用进程，慎用
lsof +D /path/to/dir | head

异常表现：

• fuser -k 会直接发 SIGKILL；生产慎用，先看 -v 输出。

下一步动作：通知占用进程方，或者等业务侧关闭。

步骤 12：端口 / 进程关联

命令：

ss -tunlp | grep ':80'      # 拿到 PID
ls -l /proc/<pid>/exe       # 哪个二进制
cat /proc/<pid>/cmdline | tr '\0' ' '

异常表现：

• ss 不显示 PID：可能是 ss -p 没 root；或者 socket 在别的 network namespace（容器场景常见）。

步骤 13：抓包

命令：

tcpdump -ni eth0 -w /tmp/cap.pcap tcp port 80
tcpdump -ni any host 1.2.3.4
tcpdump -ni any -s 0 -w /tmp/full.pcap

预期输出：pcap 文件。

下一步动作：拿到本地用 Wireshark / tshark 分析；也可以 tcpdump -A 直接打印数据，但注意敏感信息。

风险：tcpdump -w /tmp/cap.pcap 不要把 pcap 留在原机器太久；带敏感数据。

步骤 14：内核消息

命令：

dmesg -T | tail -50
journalctl -k --since "15 min ago"

异常表现：

• Out of memory: Killed process → 历史 OOM，定位被杀的进程。
• I/O error, dev sda, sector ... → 磁盘坏道，备份优先。
• TCP: out of memory -- consider tuning tcp_mem → TCP 缓冲不足。

下一步动作：定位具体硬件问题，请相应团队上硬盘 / 检查存储。

六、常用命令

把上面的命令整合成速查表。每个命令都明确给出目的、关键参数、典型用法，便于回头查阅。

1. CPU 相关

命令	目的	关键参数
top	实时资源总览	-b -n 1：批模式单次；-p <pid>：只看一个
htop	top 增强版（默认不一定安装）	鼠标可交互
ps	进程快照	-eo 自定义列；-L 看线程；--sort=-pcpu 倒序
pidstat	进程的 CPU/IO 详细统计	-p <pid>、-u、-d、-w、-r、-t
mpstat	多核 CPU 视角	mpstat -P ALL 1
sar	系统活动历史	sar -u 1 5、sar -P ALL 1 5
perf top	实时热点函数	需要 root + 内核符号
turbostat	CPU 频率/温度/C-state	服务器 CPU 视角，x86 专用
uptime	负载与运行时间	简单

2. 内存相关

命令	目的	关键参数
free	内存概况	-h 人类可读；-s 1 持续输出
vmstat	综合状态	vmstat 1 10，看 si/so/cs/in/interrupts
pmap	进程内存映射	pmap -x <pid>、按地址排序
smem	按比例算内存（含 shared）	smem -u -k -r
slabtop	内核 slab 使用	实时刷
/proc/meminfo	全量内存指标	cat 即可
cat /proc/<pid>/status	单进程内存明细	VmRSS / VmSwap / VmPeak
sar -r	内存历史	需要收集器（sysstat）

3. 磁盘相关

命令	目的	关键参数
df	文件系统占用	-h、-i（inode）
du	目录大小	-sh 汇总；--max-depth
iostat	设备 IO	-xz 1，看 r/s、w/s、await、%util
iotop	实时 IO 热点	类似 top
pidstat -d	进程 IO	-p <pid> -d 1
lsblk	块设备树状	看整盘 / 分区 / LVM
blkid	块设备文件系统 / UUID	配 fstab
mount	当前挂载点	mount \| column -t
findmnt	挂载点	findmnt /xxx
smartctl	S.M.A.R.T 健康	健康巡检
fsck	文件系统一致性检查	卸载后跑

4. 网络相关

命令	目的	关键参数
ip	地址 / 路由 / 链路	ip addr、ip route、ip -s link
ifconfig	兼容老语法	新机器可能没装
ss	socket 统计	-t TCP、-u UDP、-n 数值、-p 进程、-l LISTEN
netstat	同 ss（旧工具）	netstat -tunlp
tcpdump	抓包	-ni eth0 -w file.pcap
mtr	路由追踪丢包	mtr -n <host>
traceroute	路由追踪	traceroute -n
curl	HTTP 客户端	-v 详细、-I head、-k 不验证书、--resolve
wget	文件下载	-O - 直打印
dig / nslookup	DNS	dig +trace example.com
ethtool	网卡状态	ethtool eth0、-S 统计
sar -n DEV	网卡历史	与 sysstat 配合
conntrack	NAT 连接跟踪	conntrack -L
tc	流量控制	tc qdisc show dev eth0

5. 进程 / 文件 / 文件描述符

命令	目的	关键参数
lsof	谁打开了什么	-p <pid>、-i :80、+D /path/
fuser	谁占了这个文件	-v -m /path/、-k 杀进程慎
pidof	进程名查 PID	简洁
pgrep	按正则查 PID	配 pkill
pstree	进程树	-aps <pid>
ps	进程快照	-ef BSD 风格；-eo 自定义
kill	发信号	-9 SIGKILL；优先 -TERM
pkill	按模式发信号	-HUP <pattern>
strace	系统调用追踪	-p <pid> -o strace.log
ltrace	库调用	类似 strace
gdb	调试器	慎用
ulimit	资源限制	ulimit -n
/proc/<pid>/fd/	该进程 fd	ls -la 看链接对象

6. 搜索 / 文本

命令	目的	关键参数
find	搜文件	-name、-mtime、-size、-user
grep	搜文本	-r 递归、-E 扩展正则、-i 忽略大小写
egrep	同 grep -E	简写
xargs	给管道接命令	-n 1 一行一个、-I{} 替换
awk	文本处理	awk '条件{动作}'
sed	文本替换	-i 原地；常配合 s/old/new/g
cut	切列	-d ':'、-f1
tr	字符转换	大小写、压缩
sort / uniq	排序 / 去重	sort -nr、uniq -c
wc	行/字/字节	-l、-c
head / tail	首 / 尾	tail -F 持续

7. 启动 / 服务 / 日志

命令	目的	关键参数
systemctl	服务控制	status、start、stop、restart、reload、enable、disable、mask
journalctl	日志	-u <srv>、-n、-f、--since
service	兼容老语法	service nginx status
chkconfig	兼容老语法	老系统
dmesg	内核日志	-T 人类时间
tail -F	滚日志	tail -F /var/log/...
less /F	检索	直接搜 /keyword
lnav	高级日志查看	第三方，按需
loginctl	用户会话	查看登录会话
hostnamectl	主机名控制	RHEL 7+ / Debian 11+
timedatectl	时间同步	timedatectl status
localectl	本地化	locale

老命令（netstat/ifconfig/service/chkconfig）在新发行版可能未装。建议直接用新命令。

8. 进程与资源（cgroup / namespace）

命令	目的	关键参数
systemd-cgtop	cgroup 视角的 top	默认按 cpu 排序
systemd-cgls	cgroup 树状视图	看进程归属
cat /proc/self/cgroup	当前进程 cgroup	容器里查归属
ls /proc/<pid>/ns	namespace	容器/vhost 调试
cat /sys/fs/cgroup/.../<path>/cpu.stat	cgroup v2 cpu 统计	配合 systemd 使用
prlimit	进程级 rlimit	prlimit --pid <pid>
cat /proc/<pid>/limits	进程 rlimit	软硬限均显示

9. 时间 / 硬件 / 系统信息

命令	目的	关键参数
date	当前时间	date "+%F %T"
chronyc	chronyd 客户端	chronyc sources、chronyc tracking
ntpq	ntpd 老客户端	老机器
timedatectl	时间同步状态	排查时钟漂移
lscpu	CPU 信息	NUMA 节点、缓存
dmidecode	硬件信息	DMI/BIOS
lspci	PCI 设备	排查 NVMe/网卡
lsusb	USB 设备	服务器基本不用
ethtool -i eth0	网卡驱动信息	排查驱动不匹配
numastat	NUMA 内存分配	内存性能问题
biosdecode / dmidecode -t bios	BIOS 信息	服务器厂商信息
cat /proc/version	内核版本	编译时间、gcc 版本
uname -a	内核/主机名	简单
uptime	启动时长	简单

10. 容器 / 虚拟化（按需）

命令	目的	关键参数
docker ps / logs / exec	容器管理	见 docker 文档
crictl ps / logs	k8s 容器运行时	kubelet 的工具
ctr -n k8s.io containers ls	containerd 直接操作	高级排查
podman	无 daemon 容器	RHEL 用得较多
virsh	KVM 管理	virsh list
ip netns	网络命名空间	ip netns exec <ns> ss -tunlp
lsns	命名空间	全系统视角

七、配置示例

下面这些配置示例并不直接出现在排障命令里，但理解它们能避免“排障时把生产改崩”。

1. 内核参数 /etc/sysctl.conf

生产环境常用的几条，关注 net.core.somaxconn、net.ipv4.tcp_*、vm.swappiness：

net.core.somaxconn = 65535
net.core.netdev_max_backlog = 262144
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144
net.ipv4.tcp_synack_retries = 2
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 15
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 600
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 30
net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 3
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65535
net.ipv4.tcp_slow_start_after_idle = 0
vm.swappiness = 10
vm.dirty_ratio = 20
vm.dirty_background_ratio = 10
fs.file-max = 2097152
fs.nr_open = 1048576

风险：tcp_tw_reuse=1 与 tcp_tw_recycle=1 不一样，后者早已被废弃，开启会出怪问题，本文不写 tcp_tw_recycle。vm.swappiness 设为 10 是常见做法，倾向减少 swap；但实际要按业务调。

生效：

sysctl -p /etc/sysctl.conf
sysctl -w net.core.somaxconn=65535

2. 资源限制 /etc/security/limits.conf

* soft nofile 1048576
* hard nofile 1048576
* soft nproc 65535
* hard nproc 65535
* soft core unlimited
* hard core unlimited
root soft nofile 1048576
root hard nofile 1048576

注：systemd 启动的服务要看 /etc/systemd/system/<srv>.service.d/override.conf 中的 LimitNOFILE。

3. nproc / cgroup

如果是 cgroup 限制（容器、systemd unit），配置在对应位置：

systemctl set-property nginx.service LimitNOFILE=1048576

4. logrotate 通用模板 /etc/logrotate.d/generic

/var/log/myapp/*.log {
    daily
    missingok
    rotate 14
    compress
    delaycompress
    notifempty
    create 0640 root adm
    sharedscripts
    postrotate
        /usr/bin/systemctl reload myapp >/dev/null 2>&1 || true
    endscript
}

注：自定义应用要按服务类型决定 postrotate 是发信号还是 reload。

5. sshd 基础加固 /etc/ssh/sshd_config

列出只为口径，和排障时用 ssh -vvv 抓错能看懂。

Port 2222
Protocol 2
PermitRootLogin no
PasswordAuthentication no
PubkeyAuthentication yes
MaxAuthTries 3
MaxSessions 10
ClientAliveInterval 300
ClientAliveCountMax 0
AllowUsers ops

生效：

sshd -t
systemctl reload sshd

6. sysstat 采集 /etc/cron.d/sysstat

*/10 * * * * root /usr/lib64/sa/sa1 1 1
53 23 * * * root /usr/lib64/sa/sa2 -A

改完 crontab 后 systemctl restart crond。

7. 自定义 alias

/root/.bashrc 中加：

alias ll='ls -lh --color=auto'
alias la='ls -alh --color=auto'
alias du1='du -hd 1 | sort -hr'
alias psmem='ps -eo pid,user,pcpu,pmem,rss,comm --sort=-rss | head'
alias pscpu='ps -eo pid,user,pcpu,pmem,comm --sort=-pcpu | head'
alias ports='ss -tunlp'
alias ip4='ip -4 addr | grep inet'

八、日志或指标观察方法

下面这套观察方法需要“指标体系”的支撑。

1. 主机级指标

• CPU：用户态/内核态/IOwait/软硬中断。
• 内存：可用、已用、cached、swap in/out。
• 磁盘：read/write TPS、带宽、await、util、inode。
• 网络：收/发 PPS、丢包、错包、TCP 重传。
• 进程：CPU、内存、IO、文件描述符、线程数。

采集工具：node_exporter（Prometheus） / Telegraf / 阿里云 / 腾讯云的云监控。

2. 关键指标观察点

• CPU sys 高 + 软中断高：网络栈瓶颈或锁竞争，配合 mpstat -P ALL 1 看分布。
• iowait 高 + await 高 + %util 高：磁盘瓶颈。
• available 持续下行 + 主动换出：vmstat 1 持续看 si/so。
• TCP 重传：netstat -s 或 ss -s。
• TIME_WAIT 持续上万：客户端每请求都新连接，复用率低；改 keep-alive / 升 HTTP/2。

3. sar 历史回放

yum install sysstat
systemctl enable sysstat
systemctl start sysstat
sar -u 1 5
sar -r 1 5
sar -n DEV 1 5
sar -P ALL 1 5
sa1 1 5   # 手动采
sadf -d /var/log/sa/sa$(date +%d) -- -n DEV   # 取当天数据输出 CSV

4. Prometheus 视角

核心指标（拿 node_exporter 即可）：

• node_cpu_seconds_total{mode} rate
• node_memory_MemAvailable_bytes / node_memory_MemTotal_bytes
• node_disk_io_now
• node_network_receive_bytes_total rate / node_network_transmit_bytes_total rate
• node_filefd_allocated / node_filefd_maximum

告警阈值按业务基线调整。常见做法：

• CPU 用户态 > 80% 持续 5 分钟。
• available 内存 < 10% 持续 5 分钟。
• disk space 使用率 > 90%。
• await > 30ms。

5. 日志巡检

• 检查 /var/log/messages、/var/log/syslog 中 OOM、IO error、kernel panic 字样。
• 检查 journalctl -p err 中 err 及以上级别。
• 业务日志各服务抽取“异常关键字”（exception、failed、timeout、killed）做计数。

九、排查路径

下面给出十几个常见异常的“决策树”。

路径 1：CPU 100%

uptime load 高 → top 看 us / sy / wa
├── us 高 → ps -eo pcpu | head → 找到进程 → strace -p <pid>
│      → 看系统调用；perf top 看热点
├── sy 高 → mpstat -P ALL 1 → 某个核上 iowait / softirq 高
│      → 中断分布 / 软中断优化
└── wa 高 → iostat -xz 1 → 找磁盘瓶颈 → iotop 找进程

路径 2：进程不存在但端口被占

ss -tunlp | grep :80
└── 没看到 PID → 进程可能已经死了，内核里有 lingering socket
└── fuser -k 80/tcp 杀掉，然后 wait 30s 内核回收

路径 3：服务起不来 Address already in use

journalctl -u <srv> --since "5 min ago"
└── ss -tunlp | grep :80
       ├── 没有进程占用 → 内核 SO_REUSEADDR 与 TIME_WAIT 残留，重启几秒可恢复
       └── 有进程占用 → 拿到 PID → ps -fp <pid> 看是谁

路径 4：磁盘突然 100%

df -h
├── Use 100% → du -sh /var/* 找大目录
│     → 找到具体目录，find -size +1G -ls
├── Use 不高但 IUse 100% → inode 满
│     → find / -type d -size +1M -exec sh -c 'echo $(ls "$1" | wc -l) $1' _ {} \; | sort -nr | head
└── df 看 mount 选项 → mount 上 ro？

路径 5：慢查询 / 服务响应慢

curl -w "%{time_total}\n" -s -o /dev/null http://localhost/api
├── time_total < 50ms → 大概率是客户端问题
├── time_total 50ms~1s → 看应用日志 / 监控慢 SQL / GC
├── time_total > 1s → 链路问题
│     ├── 客户端到 Nginx → mtr / ping / DNS
│     ├── Nginx → 上游 → log_format 加 $request_time / $upstream_response_time
│     └── 上游 → 数据库 → slow log / EXPLAIN

路径 6：OOM Killer 出场

dmesg | grep -i 'killed process'
└── 找被杀的进程 PID、名字、时间
       ├── 内存泄漏 → 看 commit_history，常见于 Java/Node 长寿命对象
       └── 总内存不够 → 升配 / 限流 / 调代码

路径 7：内网 DNS 解析失败

dig example.com @10.0.0.1
├── timeout → 53 端口 / iptables / nscd / systemd-resolved
└── 成功但解析到错误 IP → /etc/hosts / 视图问题

路径 8：TCP 连接数爆满

ss -s
├── ESTAB 很高且稳定 → 业务并发量真的上来了
├── TIME-WAIT 很高 → 复用率低或短连接过多
└── CLOSE-WAIT 很高 → 业务没 close，应用 bug

路径 9：磁盘 IO 抖动大

iostat -xz 1 10
├── await 抖动大 → 排查是不是有 GC / swap / 备份任务
├── 突发 write → 找进程；iotop
└── 不可解释 → 看 /sys/block/<dev>/stat 健康度、smartctl -a

路径 10：某个服务一直重启

systemctl list-units --type=service | grep failed
journalctl -u <srv> -n 200 --no-pager
└── 启动脚本问题 → 把 ExecStart 改成手工跑
       ├── 手工跑通 → unit 文件改成 nohup 路径不对
       └── 手工跑挂 → 进 strace

路径 11：CPU 高但 iostat 显示空载

mpstat -P ALL 1 5
└── 单核 100% 但其他空闲 → 单线程程序 → 应用层优化
       └── 单核 100% 但 us+sy 平均低 → 短时尖刺 → 看具体线程
              └── ps -L -p <pid> -o pcpu,comm | sort -nr | head

路径 12：业务请求耗时长，但服务端 TPS 不低

curl -w "time_namelookup:%{time_namelookup}\ntime_connect:%{time_connect}\ntime_appconnect:%{time_appconnect}\ntime_pretransfer:%{time_pretransfer}\ntime_redirect:%{time_redirect}\ntime_starttransfer:%{time_starttransfer}\ntime_total:%{time_total}\n" -s -o /dev/null http://example/api
├── time_namelookup 长 → DNS 慢 → 配 DNS 缓存 / 调 host
├── time_connect 长 → TCP RTT 大 → mtr 看哪一跳
├── time_appconnect 长 → TLS 握手慢 → 是否启用了 OCSP stapling
└── time_starttransfer 长 → 服务端响应慢 → 看后端

路径 13：内核日志刷屏 net_ratelimit 被截断

dmesg
└── 'net_ratelimit: N callbacks suppressed'
       ├── 流量过大 / 内核在频发刷日志
       └── 调 net.core.message_burst / net.core.message_cost
              或者升级内核 + 调整驱动

路径 14：磁盘日志无权限写

tail: cannot open '/var/log/app.log' for reading: Permission denied
└── ls -la /var/log/app.log
       ├── 归属用户/组不对 → chown appuser:appgroup
       └── 父目录权限不够 → chmod o+x /var/log
              └── 同时仍是 root-only 写 → 想办法不被 sudo 改覆盖

路径 15：误改 sshd 配置导致无法登录

sshd -t
journalctl -u sshd -n 50
└── 立即再开一个 ssh 会话；不要断开当前
       └── 当前会话保命的做法：echo '...' > /etc/ssh/sshd_config.d/...d ; sshd -t ; kill -HUP
              └── 如果改了 system-auth / PAM → 严重情况下可能要 VNC/IPMI 进 console 修复

路径 16：磁盘掉线 / 多路径

lsblk
ls /sys/class/scsi_device/
dmesg | grep -i 'scsi\|sd '
└── 某盘消失 → 多路径软件 multipath / device-mapper 是否接管
       └── multipath -ll
              └── 软链路故障 → 检查线缆 / HBA 卡 / 光纤交换机

路径 17：内核软死锁 / hard lockup

dmesg | grep -E 'soft lockup|hard lockup|NMI'
└── 关闭 NMI 看门狗：echo 0 > /proc/sys/kernel/nmi_watchdog
       └── 看是单核还是所有核：mpstat -P ALL 1
              └── 锁在哪 → kernel debugger (crash) 或 perf

路径 18：systemd 启动卡住某个服务

systemctl list-jobs
systemctl status
└── 看到 'start' 持续 → 该 unit 卡住
       └── systemctl mask 掉试试（实际不推荐）；先看 status 输出卡在哪一步
              └── ExecStartPre 阶段 → 解析脚本
              └── ExecStart 阶段 → 应用启动慢 → strace
              └── ExecStartPost → 启动后健康检查卡住（如 curl 阻塞）

路径 19：网络带宽看起来很低

sar -n DEV 1 5
ip -s link
ethtool eth0
├── 协商速率 100M 而不是 1G → 网线 / 交换机口
├── rx_dropped / tx_dropped 高 → 缓冲区打满，调 net.core.rmem_max
└── 链路没问题但应用慢 → 看应用层是不是限流了

路径 20：内存足够但 OOM 杀进程

dmesg | grep -i 'killed process'
└── 启动参数中 cgroup memory.limit 较小 → 实际机器内存看不到
       └── 容器视角下 cgroup 内存限额太小 → 调整 spec.resources.limits.memory
              └── 调整后验证 cgroupfs / sys/fs/cgroup/...

路径 21：TCP 重传率突增

ss -ti dst 1.2.3.4
netstat -s | grep -i retransmit
sar -n EDEV 1
└── 链路不稳 / 拥塞
       └── 网络抖动 → mtr 找丢包
       └── 客户端调整拥塞窗口：sysctl net.ipv4.tcp_congestion_control

路径 22：日积月累崩溃 / 进程自杀

journalctl -p err --since "30 days ago"
crash / var/crash/ 系统是否启用 kdump
└── 启用 kdump：systemctl enable kdump  → 拍下下次崩溃 core
       └── crash 工具分析 vmlinux + vmcore

路径 23：用户态 CPU 高但 top 不显示

top 按 H 显示线程
ps -eo pid,tid,pcpu,comm --sort=-pcpu | head
└── 线程耗 CPU 主线程不显眼 → perf top / pstree -p

路径 24：磁盘顺序写慢但随机 IO 正常

iostat -xz 1
└── 顺序写实质上对 SSD 是好的，机械盘要注意 noatime、I/O 调度器
       └── cfq / deadline / noop → 对比测试
              └── echo cfq > /sys/block/sda/queue/scheduler（重启失效）

路径 25：进程占用内存与 RSS 差距大

smem -p -k
└── RSS 减 shared ≈ PSS（proportional set size）
       └── 容器视角下 cgroup RSS 计 PSS，会看到远小于 RSS 的大进程

十、风险提醒

下面这些操作只要出现踩过一次就够记一辈子。

1. rm

• 风险：不进回收站，删了就删了。
• 替代：先 ls -la 确认；mv 到 /tmp 或独立回收目录；脚本里至少一遍 -print + cat。

2. find -delete

• 风险：漏路径或正则错，可能删错。
• 替代：先 find ... -ls | head 看路径，再 find ... -print | head，最后 -delete。

3. truncate

• 风险：清空当前 inode 大文件，进程 fd 仍指向原 inode，可能导致文件空洞或写错位置。
• 替代：用 logrotate + 信号让服务重开文件。

4. KILL

• 风险：kill -9 不给进程清理机会，会丢事务、不刷盘、文件描述符泄露。数据库、上游业务千万不要 kill -9。
• 替代：先 kill -TERM，给 30s 缓冲；再不响应才 -9。

5. 批量脚本

• 风险：写 for i in $(cat list) 错把 \n 拼接错，导致一行跑成 N 段。
• 替代：明确 while read line，或者 xargs -n1 一行一命令。

6. 修改内核参数 / 防火墙 / 数据库参数

• 风险：错误参数可能让机器拒绝所有网络或磁盘 IO。
• 替代：先在测试机试；用 sysctl -w 临时改，验证后再写进 sysctl.conf。

7. 重启服务

• 风险：很多服务有缓存，重启会引发缓存击穿打挂下游。需要走灰度或预热。
• 替代：优先 reload；确实需要重启先确认是否有探活、是否有备用节点摘流。

8. 修改生产配置

• 风险：配置文件改错直接报错启动失败。
• 替代：始终 nginx -t、apachectl -t、httpd -t、mvn validate 类。

9. 主从切换（数据库）

• 风险：错方向切换、数据丢失、从库脱节。
• 替代：先 show slave status\G 看 Seconds_Behind_Master、Relay_Log_File、Exec_Master_Log_Pos，确认无延迟再切。

10. 磁盘 / 文件 / 系统盘清理

• 风险：清理日志时不重开文件不会释放磁盘；清理 socket 路径可能破坏进程。
• 替代：日志清理走 logrotate 流程；socket 清理让进程自己删。

十一、验证方式

每次处理完都要验证，否则可能“看起来好其实没好”。

1. CPU 恢复

top -b -n 1 | head -5
ps -eo pid,pcpu --sort=-pcpu | head

预期：CPU 占用降回基线。

2. 内存回收

free -h
cat /proc/<pid>/status | grep VmRSS

预期：available 回升；进程 RSS 不再持续上涨。

3. 磁盘释放

df -h
du -sh /path/

预期：Use% 回到安全水位。

4. 网络恢复

ss -s
mtr -n <host>
curl -I http://...

预期：网络包建立正常，curl 返回 200/301/302 而不是 timeout。

5. 服务恢复

systemctl status <srv>
journalctl -u <srv> -n 50 --no-pager
ss -tunlp | grep <port>

预期：active (running)、监听端口恢复。

6. 配置生效

nginx -T | grep ...
httpd -t
mysqld --verbose --help | grep -i <option>
redis-cli config get <key>

预期：拿到预期配置。

7. 内核参数生效

sysctl net.core.somaxconn
sysctl -p

预期：值与配置文件匹配。

8. 限速 / 配额

ulimit -n
cat /proc/<pid>/limits

预期：与配置一致。

十二、回滚方案

下面对“高风险操作”给出最小可行的回滚思路。

1. 内核参数变更

• 修改前：sysctl -w net.core.somaxconn=65535 记录当前值，或者读 /etc/sysctl.conf 备份。
• 回滚：sysctl -w net.core.somaxconn=ORIG、或 cp sysctl.conf.bak sysctl.conf && sysctl -p。

2. 防火墙规则

• 修改前：iptables-save > /etc/iptables.backup 或对应 firewall 导出。
• 回滚：iptables-restore < /etc/iptables.backup。

3. 服务配置

• 修改前：cp /etc/nginx/nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf.bak。
• 回滚：cp 回来 + nginx -t && nginx -s reload。

4. 数据库参数

• 修改前：SELECT @@xxx、SHOW VARIABLES LIKE 'xxx' 记录。
• 回滚：SET GLOBAL xxx = 'old'。

5. 资源限制

• 修改前：ulimit -n 当前值记录。
• 回滚：登录新 session 重设；或重启服务；或在 /etc/security/limits.conf 改回。

6. 日志清理

• 删除前：分类、按业务决定保留天数。
• 回滚：从 OSS/S3 备份拉回来。

7. 文件误删

• 如果是 lvm + snapshot：回挂 snapshot 取回。
• 如果有备份：恢复。
• 如果都没有：磁盘数据恢复工具 extundelete / testdisk（成功率看文件系统活动）。
• 教训：上文件恢复只能取证式恢复，不保证完整。

8. 错误创建的 crontab

• 修改前：crontab -l > /root/cron.bak。
• 回滚：crontab /root/cron.bak。

9. 错误执行的 systemctl 命令

• 误禁用/启用：systemctl disable/enable 撤销。
• 误 mask：systemctl unmask。

十三、生产环境注意事项

下面这些是“为什么专业运维和业余运维看起来在做相同事情，但稳定性差很多”的本质原因。

1. 所有变更都要走变更窗口

• 加白名单 / 修改防火墙 / 数据库参数 / 资源限制：都需要灰度、值班、检查单、确认步骤。
• reload / restart：要让观察者随时在场，关注错误率上升、关注告警。

2. 配置变更走“先 t 后 reload”

nginx -t && nginx -s reload

加 && 是为了让前者失败时不执行后者。这是工程纪律问题。

3. 编辑器选择

• vi / vim 是默认选择。
• 改完文件 nginx -t、apachectl -t、mysqld --verbose --help 类似的校验不能省。

4. 拆解操作步骤

• 不在生产机器上跑没审过的 shell 片段；先在测试机 / 容器跑通。
• 复杂操作逐步执行，每步验证。

5. 执行窗口

• 高峰、变更窗口慎重；批处理、定时任务选低峰跑。
• 大批量任务（清理日志、find -delete）要分批执行，并监控负载。

6. 权限 / 凭据

• 不让脚本明文保存密码，用 ~/.netrc、/etc/<svc>/<config>.cnf(权限 600)、环境变量、密钥管理系统。
• 用 ssh -i 而不是把私钥写到配置里。

7. 时间一致

• 多机时间偏差大，日志/告警/调度无法对齐。
• 安装并启用 chronyd、或云厂商 NTP 服务。

8. 资源规划

• /var/log、/tmp、/var/cache 各自独立分区或挂载，避免日志写满根盘。
• inode 也要监控，电商促销等场景会生成大量小文件。

9. 内核升级 / 系统升级

• 升级内核要走灰度，尤其 ext4 / xfs / 网络栈 / cgroup 的行为在不同内核版本上不一样。
• 升级 glibc 同理。

10. 与团队沟通

• 任何“看起来正常但我不确定”的操作，先和团队负责人对齐。
• 留书面记录（PR、工单、变更单）。

11. 调试痕迹不要长期驻留

• strace 输出文件、perf 数据、tcpdump pcap 都有敏感数据，跑完即删。

12. 备份与回滚

• 关键目录（/etc、/var/spool/cron、/var/lib/mysql、nginx vhost）都要有定期备份。
• 重要配置修改前后做 diff：diff -u before.conf after.conf | less。

13. 进程退出码

• 脚本 set -euo pipefail。
• 关键命令做 || exit 1 显式失败。
• 日志统一格式，便于 ELK 分析。

14. 备机与降级

• 关键服务要有备机 / 多副本，保证单台挂了不影响整体 SLA。
• 故障期间适当降级（关不重要的非核心功能），先把核心稳住。

15. 知识沉淀

• 把每次线上问题的现象、命令、根因、修复、回滚写到团队 wiki。
• 沉淀为内部 runbook，下次同样的问题直接走 runbook 第一段。

十四、总结

Linux 运维基本盘，是把 资源维度（CPU / 内存 / 磁盘 / 网络）× 信息源（/proc、/sys、strace、日志、journal）× 命令入口（top/ps/pidstat/iostat/vmstat/ss/lsof/strace/journalctl） 这套三维网络打通。

一口气掌握的命令不需要几十个，需要的是 “有现象时，能在 60 秒内决定去看哪个文件、跑哪个命令”，并能 90% 覆盖常见问题。

一定要避免的几个反模式：

• 在生产直接 rm、find -delete。
• 高峰期重启服务。
• 改内核参数但没看清原来是什么。
• 看到 load 高就重启机器。
• 看到 iowait 高就上 SSD（要先确认确实是磁盘 IO 瓶颈）。
• 给服务器装 iperf3 这类压测工具但忘了禁公网。

熟练度是练出来的。每天复盘一次当天的告警，对照命令与现象记录到 runbook；下次再遇到，三步之内命中。

把这套命令练熟，“Linux 排障”就真的能从“凭感觉”变成“凭证据”。