监视Linux服务器的性能

时间  2019-12-06
标签 监视 linux 服务器 性能 栏目 Linux 繁體版
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重要性能监测工具：top、vmstat、w、uptime、ps、free、iostat、netstat、/proc等php

须要监视Linux服务器的性能？大多数Linux发行版都集成了一些监视工具。这些工具能够获取有关系统活动的信息的详细指标。经过这些工具，你能够发现产生系统性能问题可能存在缘由。下面讨论的是一些最基本的命令，它涉及到系统分析和调试服务器等一些问题，如：
1.    找出系统瓶颈问题.
2.    磁盘 (储存) 瓶颈问题.
3.    CPU和内存瓶颈问题.
4.    网络瓶颈问题.
# 1: top – 查看活动进程的命令########################################html

TOP工具可以实时显示系统中各个进程的资源占用情况。默认状况下，它将显示系统中CPU最“敏感”的任务列表.该命令能够按CPU/内存的使用状况和执行时间对任务进行排序，并每五秒钟更新一次。node

wKiom1ZmSIGDxVuKAAAzdkYSpFw715.png

经常使用的快捷键mysql

Top命令为咱们提供了不少有用的快捷键，如：linux

快捷键    用法ios

t           切换显示进程和CPU状态信息。web

m           切换显示进程和CPU状态信息。redis

A           分类显示各类系统资源的消耗状况。可用于快速识别系统的性能要求极高的任务。sql

o           改变显示项目的顺序。apache

r     从新设置进程的优先级别。(系统提示用户输入须要改变的进程PID以及须要设置的优先级值。)

k            终止一个进程。(系统将提示用户输入须要终止的进程PID)

s            改变刷新的时间间隔。

u            查看指定用户的进程。


# 2: vmstat – 系统活动、硬件以及系统信息
这个命令用来报告关于内核线程、虚拟内存、磁盘、陷阱和CPU活动的统计信息。

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# vmstat 3                                                           
输出样例：
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu------           
r  b   swpd    free    buff  cache   si   so    bi    bo    in    cs us sy  id  wa st            
0  0      0 2540988 522188 5130400    0    0     2    32    4    2  4  1 96  0  0          
1  0      0 2540988 522188 5130400    0    0     0   720 1199  665  1  0 99  0  0          
0  0      0 2540956 522188 5130400    0    0     0     0 1151 1569  4  1 95  0  0          
0  0      0 2540956 522188 5130500    0    0     0     6 1117  439  1  0 99  0  0          
0  0      0 2540940 522188 5130512    0    0     0   536 1189  932  1  0 98  0  0          
0  0      0 2538444 522188 5130588    0    0     0     0 1187 1417  4  1 96  0  0          
0  0      0 2490060 522188 5130640    0    0     0    18 1253 1123  5  1 94  0  0

显示内存使用状况：
# vmstat –m 

# 3: w – 找到已登录的用户而且查看他们作了什么操做
W命令用来显示机器上最近登录的用户信息以及他们的进程信息。

wKioL1ZmSbiAgiptAAARXC22ARE016.png

# 4: uptime – 系统已运行的时间
Uptime命令能够查看系统已经运行了多长时间。截止当前时间日期，系统已经运行了多长时间，当前登陆的用户有哪些，已经在过去的1，5，15分钟，系统的平均负载值状况。

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# uptime                                                             
18:02:41 up 41 days, 23:42,  1 user,  load average: 0.00, 0.00, 0.00

一般被认为是最佳的负载值。系统负载值根据系统的不一样而不一样。对于单CPU的系统，负载值在1-3为正常，SMP的系统，负载值在6-10之间也是能够接受的。

# 5: ps – 显示进程
ps命令用来报告当前进程的快照。要选择全部进程，使用-ef选项：

wKioL1ZmSm6T-YYaAAAtIpxeHpk719.png

只显示lighttpd的进程树：
# pgrep lighttpd                                                  
Or
# pgrep -u vivek php-cgi                                          
显示pid为55977的进程名：
# ps -p 55977 -o comm=                                            
找出最耗费内存的前10个进程：
# ps -auxf | sort -nr -k 4 | head -10                             
找出最耗费CPU的前10个进程：
# ps -auxf | sort -nr -k 3 | head -10

# 6: free – 查看内存的使用状况
free指令会显示内存的使用状况，包括实体内存，虚拟的交换文件内存，共享内存区段，以及系统核心使用的缓冲区.

wKioL1ZmSxyw8XcvAAAKlZK6QaI294.png

free的输出一共有四行，第四行为交换区的信息，分别是交换的总量（total），使用量（used）和有多少空闲的交换区（free）。
第二行和第三行是比较让人迷惑的。这两行都是说明内存使用状况的。第一列是总量（total），第二列是使用量（used），第三列是可用量（free）。第一行的输出时从操做系统（OS）来看的。

# 7: iostat – 监视CPU平均负载值，I/O状态
该命令用于报告CPU和输入/输出设备，分区和网络文件系统（NFS）的详细统计数据。

wKiom1ZmS2Xyc14KAAASBH4v89A694.png

基本使用以下：

wKiom1ZmS7XjBcaUAAAetLrPGig481.png

参数 -d 表示，显示设备（磁盘）使用状态；-k某些使用block为单位的列强制使用Kilobytes为单位；1 10表示，数据显示每隔1秒刷新一次，共显示10次。

# 8: mpstat – 实时系统监视工具

mpstat是MultiProcessor Statistics的缩写，是实时系统监控工具。其报告与CPU的一些统计信息，这些信息存放在/proc/stat文件中。在多CPUs系统里，其不但能查看全部CPU的平均情况信息，并且可以查看特定CPU的信息。

下面只介绍mpstat与CPU相关的参数，mpstat的语法以下：

Usage: mpstat [ options... ] [ <interval> [ <count> ] ]           

Options are:                                                  

[ -P { <cpu> | ALL } ] [ -V ]                                     

显示每一个进程对CPU的平均利用率：

# mpstat -P ALL

wKiom1ZmTFjguzluAAAawSA15bk972.png

#9: pmap – 查看进程使用内存的状况

pmap命令用来报告进程使用对于的相应内存的状况。使用下面命令能够查出某些内存瓶颈问题的缘由。

# pmap -d PID                           

显示进程号为47394的进程所用内存的信息，最后一行很是重要。

# pmap -d 47394  

wKioL1ZmTbGxyNimAABUv5MOo2Y482.png#11 & #12 : netstat 和 ss – 查看网络状况

netstat命令显示网络链接，路由表，网络接口统计，假装链接，组播成员身份。ss命令相似netstat命令的信息。            

#13: iptraf – 实时网络情况监视工具

iptraf是一款彩色的交互式的IP局域网监控工具。这是一个基于ncurses的IP LAN监视工具，它会统计网络中产生的各类数据，包括TCP信息，UDP链接数，ICMP和OSPF信息，以太网负载信息，节点统计，IP校验和错误，以及其余信息。而且提供：

Network traffic statistics by TCP connection

IP traffic statistics by network interface

Network traffic statistics by protocol

Network traffic statistics by TCP/UDP port and by packet size

Network traffic statistics by Layer2 address

#14: tcpdump – 网络情况分析工具

tcpdump用来抓包的一个的简单命令。可是，要使用该工具，你需熟悉TCP /IP协议。例如：显示网络中有关DNS的信息，请输入：

# tcpdump -i eth1 'udp port 53'     

                                   

显示去往202.54.1.5的全部ftp会话信息：

# tcpdump -i eth1 'dst 202.54.1.5 and (port 21 or 20'   


显示去往192.168.1.5的全部HTTP会话信息：

# tcpdump -ni eth0 'dst 192.168.1.5 and tcp and port http'                


使用Wireshark查看tcpdump抓包文件的详细信息，输入：

# tcpdump -n -i eth1 -s 0 -w output.txt src or dst port 80  

#15: strace – 系统调用工具

strace是Linux环境下的一款程序调试工具，用来监察一个应用程序所使用的系统呼叫及它所接收的系统信息。strace是一个有用的小工具，它能够经过跟踪系统调用来让你知道一个程序在后台所作的事情。Strace是一个基础的调试工具，在大多数 Linux系 统上默认已经安装；可是即使你不是在跟踪一个问题的时候它也是一个极好的软件。它能告诉你不少关于一个Linux程序怎样工做的信息。

#16: /Proc 文件系统
Linux 内核提供了一种经过 /proc 文件系统，在运行时访问内核内部数据结构、改变内核设置的机制。几个例子：

# cat /proc/cpuinfo                                                

# cat /proc/meminfo                                                

# cat /proc/zoneinfo                   

# cat /proc/mounts  

#17: Nagios – 服务器和网络信息监视工具
Nagios是一款很流行的开源系统和网络监控应用软件。你能够很轻松地用它监控全部的主机，网络设备和服务。在系统或服务状态异常时会第一时间通知网站运维人员（发出邮件或短信报警），在状态恢复正常后发出邮件或短信通知。
#18: Cacti -基于WEB的监视工具
Cacti是经过 snmpget来获取数据，使用 RRDtool绘画图形，并且你彻底能够不须要了解RRDtool复杂的参数。它提供了很是强大的数据和用户管理功能，能够指定每个用户能查看树状结构、host以及任何一张图，还能够与LDAP结合进行用户验证，同时也能本身增长模板，功能很是强大完善。界面友好。CACTI软件Cacti 的发展是基于让 RRDTool 使用者更方便使用该软件，除了基本的 Snmp 流量跟系统资讯监控外，Cacti 也可外挂 Scripts 及加上 Templates 来做出各式各样的监控图。
#19: KDE System Guard – 图形化的系统监视工具
KDE System Guard (KSysguard)是KDE的任务管理和性能监控工具。它采用client/server架构，能够监控本机也能够监控远端主机。
一篇51CTOblog博文，对KDE System Guard的介绍很详细：http://linuxshow.blog.51cto.com/1572053/371657 

#sar - 收集和报告系统状态信息

使用 sar -d 能够获得当天磁盘活动的状况汇总

sar -n  DEV 则能给出网络接口的统计信息

sar -A 能够报告全部的信息

sar 适用于快速粗略了解历史信息。

sar 命令行的经常使用格式： sar [options] [-o file] t [n]

options 为命令行选项，sar命令的选项不少，下面只列出经常使用选项： 

-A：全部报告的总和。　　　　　　　　

-u：CPU利用率　　　　　　　　

-v：进程、I节点、文件和锁表状态。　　　　　　　　

-d：硬盘使用报告。　　　　　　　　

-r：没有使用的内存页面和硬盘块。　　　　　　　　

-g：串口I/O的状况。 

-b：缓冲区使用状况。 

-a：文件读写状况。 

-c：系统调用状况。 

-R：进程的活动状况。 

-y：终端设备活动状况。 

-w：系统交换活动。 

能够参考：http://linuxtools-rst.readthedocs.org/zh_CN/latest/tool/sar.html 


其余工具：

nmap – 扫描主机的端口开放状况.

lsof - 列出系统当前打开的文件，网络链接以及更多信息。

ntop web based tool – Ntop是一款监控网络流量工具，它显示的网络情况更加直观、详细。Ntop甚至能够列出每一个节点计算机的网络带宽利用率。它是一个灵活的、功能齐全的，用来监控和解决局域网问题的工具；能够自动从网络中识别有用的信息；将截获的数据包转换成易于识别的格式；对网络环境中通讯失败的状况进行分析；探测网络通讯的时间和过程等。

Conky - Conky是x-window下，一款免费的，轻量级系统监控的工具。它可以监控许多系统环境的状态，其中包括的CPU，内存，交换空间，磁盘存储，温度，进程，网络接口，电池电量，系统消息，电子邮件收件箱等。

GKrellM – 它来用于监测CPU状态，内存，硬盘，网络接口，本地和远程邮箱，以及其余的东西等。

vnstat – vnstat是一个基于控制台的网络流量监控软件，它会保持每个月，天天，每小时，监视并记录所选定网络接口的网络通讯情况。

htop – htop是一个加强版本的top，同时也是一个交互式进程查看器，它能够以树状结构来显示进程列表。

mtr – mtr在单一的网络诊断工具上，结合了traceroute和ping程序的功能。






性能监控脚本

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[root@testredis scripts] # cat performance.sh 
#!/bin/bash
 
#监控cpu系统负载
IP=` ifconfig  eth0 |  grep  "inet addr"  |  cut  -f 2 -d  ":"  |  cut  -f 1 -d  " " ` 
cpu_num=` grep  -c  'model name'  /proc/cpuinfo `
count_uptime=`uptime | wc  -w`
load_15=`uptime |  awk  '{print $' $count_uptime '}' `
average_load=` echo  "scale=2;a=$load_15/$cpu_num;if(length(a)==scale(a)) print 0;print a"  |  bc `  
average_int=` echo  $average_load |  cut  -f 1 -d  "." `  
load_warn=0.70  
if  [ $average_int -gt 0 ]
then
echo  "$IP服务器单个核心15分钟的平均负载为$average_load，超过警惕值1.0，请当即处理！！！$(date +%Y%m%d/%H:%M:%S)"  >> /usr/monitor/performance/performance_ $( date  +%Y%m%d).log
echo  "$IP服务器单个核心15分钟的平均负载为$average_load，超过警惕值1.0，请当即处理！！！$(date +%Y%m%d/%H:%M:%S)"  | mail -s  "$IP服务器系统负载严重告警"  XXXX@qq.com 
else
echo  "$IP服务器单个核心15分钟的平均负载值为$average_load,负载正常   $(date +%Y%m%d/%H:%M:%S)" >> /usr/monitor/performance/performance_ $( date  +%Y%m%d).log
fi
 
#监控cpu使用率
cpu_idle=` top  -b -n 1 |  grep  Cpu |  awk  '{print $5}'  |  cut  -f 1 -d  "." `  
if  [ $cpu_idle -lt 20 ]
then
 
echo  "$IP服务器cpu剩余$cpu_idle%,使用率已经超过80%,请及时处理。" >> /usr/monitor/performance/performance_ $( date  +%Y%m%d).log
 
echo  "$IP服务器cpu剩余$cpu_idle%,使用率已经超过80%,请及时处理！！！"  | mail -s  "$IP服务器cpu告警"  XXXX@qq.com 
else
 
echo
"$IP服务器cpu剩余$cpu_idle%,使用率正常" >> /usr/monitor/performance/performance_ $( date  +%Y%m%d).log
fi

进程监控

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[root@testredis scripts] # cat process.sh 
#!/bin/bash
IP=` ifconfig  eth0 |  grep  "inet addr"  |  cut  -f 2 -d  ":"  |  cut  -f 1 -d  " " `
 
tomcat_dir= "/opt/apache-tomcat-7.0.8"
mysql_dir= "/usr/local/mysql/bin/mysqld_safe"
vsftp_dir= "/usr/sbin/vsftpd"
ssh_dir= "/usr/sbin/sshd"
 
for  dir  in  $tomcat_dir $mysql_dir $vsftp_dir  $ssh_dir 
do
process_count=$( ps  -ef |  grep  "$dir"  |  grep  - v  grep  |  wc  -l)
 
         for  service  in  tomcat mysql vsftp  ssh 
         do
                 echo  "$dir"  | grep  -q  "$service"
                 if  [ $? - eq  0 ]
                 then
                         if  [ $process_count - eq  0 ]
                         then
                             echo  "$service is down at $(date +%Y%m%d%H:%M:%S)"  >> /usr/monitor/process/process_ $( date  +%Y%m%d).log
                             echo  "$service is down at $(date +%Y%m%d%H:%M:%S)"  | mail -s  "$IP服务器 $service服务关闭告警"  XXXX@qq.com 
                         else
                             echo  "$service is running at $(date +%Y%m%d%H:%M:%S)"  >> /usr/monitor/process/process_ $( date  +%Y%m%d).log
                         fi
                 else
                         continue
                 fi
         done
done

流量监控

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#!/bin/bash
#
R1=` cat  /sys/class/net/eth0/statistics/rx_bytes `
T1=` cat  /sys/class/net/eth0/statistics/tx_bytes `
sleep  1
R2=` cat  /sys/class/net/eth0/statistics/rx_bytes `
T2=` cat  /sys/class/net/eth0/statistics/tx_bytes `
TBPS=` expr  $T2 - $T1`
RBPS=` expr  $R2 - $R1`
TKBPS=` expr  $TBPS / 1024`
RKBPS=` expr  $RBPS / 1024`
echo  "上传速率 eth0: $TKBPS kb/s 下载速率 eth0: $RKBPS kb/s at $(date +%Y%m%d%H:%M:%S)"  >> /usr/monitor/network/network_ $( date  +%Y%m%d).log

流量分析统计

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[root@testredis scripts] # cat tongji.sh 
#!/bin/bash
TX=0;
RX=0;
MAX_TX=0;
MAX_RX=0;
while  read  line
do
         a=` echo  $line |  grep  "eth0"  | awk  '{print $3}' `
if  [ $a - ge  0 ]
then
         TX=$a
         if  [ $TX - ge  $MAX_TX ]
         then
                 MAX_TX=$TX
         fi
fi
         b=` echo  $line |  grep  "eth0"  | awk  '{print $7}' `
if  [ $b - ge  0 ]
then
         RX=$b
         if  [ $RX - ge  $MAX_RX ]
         then
                 MAX_RX=$RX
         fi
fi
done  <  /usr/monitor/network/network_ $( date  +%Y%m%d).log 
echo  "最高上传速度为 $MAX_TX kb/s at $(date +%Y%m%d)" >> /usr/monitor/network/tongji .log
echo  "最高下载速度为 $MAX_RX kb/s at $(date +%Y%m%d)" >> /usr/monitor/network/tongji .log

内存硬盘登陆用户数监控

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[root@Test scripts] # cat sys-warning.sh 
#!/bin/bash
#监控系统负载与CPU、内存、硬盘、登陆用户数，超出警惕值则发邮件告警。
 
#提取本服务器的IP地址信息
IP=` ifconfig  eth0 |  grep  "inter addr"  |  cut  -f 2 -d  ":"  |  cut  -f 1 -d  " " `
 
 
 
# 一、监控系统负载的变化状况，超出时发邮件告警：
 
#抓取cpu的总核数
cpu_num=` cat  /proc/cpuinfo  |  grep  -c  "model name" `
 
#抓取当前系统15分钟的平均负载值
load_15=`uptime |  awk  '{print $12}' `
 
#计算当前系统单个核心15分钟的平均负载值，结果小于1.0时前面个位数补0。
average_load=` echo  "scale=2;a=$load_15/$cpu_num;if(length(a)==scale(a)) print 0;print a"  |  bc `
 
#取上面平均负载值的个位整数
average_int=` echo  $average_load |  cut  -f 1 -d  "." `
 
#设置系统单个核心15分钟的平均负载的告警值为0.70(即便用超过70%的时候告警)。
load_warn=0.70
 
#当单个核心15分钟的平均负载值大于等于1.0（即个位整数大于0） ，直接发邮件告警；若是小于1.0则进行二次比较
if  [ $average_int > 0 ];  then
echo  "$IP服务器单个核心15分钟的系统平均负载为$average_load，超过警惕值1.0，请当即处理."  | mutt -s  "$IP 服务器系统负载严重告警."  fuquanjun@9kpoker.com
else
 
#当前系统15分钟平均负载值与告警值进行比较（当大于告警值0.70时会返回1，小于时会返回0）
load_now=` expr  $average_load \> $load_warn`
 
#若是系统单个核心15分钟的平均负载值大于告警值0.70（返回值为1），则发邮件给管理员
if  [ $load_now == 1 ];  then
echo  "$IP服务器单个核心15分钟的系统平均负载为$average_load，超过警惕值0.70，请及时处理."  | mutt -s  "$IP 服务器系统负载告警"  fuquanjun@9kpoker.com
fi
fi
 
 
 
 
# 二、监控系统cpu的状况，当使用超过80%的时候发告警邮件：
 
#取当前空闲cpu百份比值（只取整数部分）
cpu_idle=` top  -b -n 1 |  grep  Cpu |  awk  '{print $5}'  |  cut  -f 1 -d  "." `
 
#设置空闲cpu的告警值为20%，若是当前cpu使用超过80%（即剩余小于20%），当即发邮件告警
if  (($cpu_idle < 20));  then
echo  "$IP服务器cpu剩余$cpu_idle%，使用率已经超过80%，请及时处理。"  | mutt -s  "$IP服务器CPU告警"  fuquanjun@9kpoker.com
fi
 
 
 
 
 
# 三、监控系统交换分区swap的状况，当使用超过80%的时候发告警邮件：
 
#系统分配的交换分区总量
swap_total=` free  -m |  grep  Swap |  awk  '{print $2}' `
 
#当前剩余的交换分区free大小
swap_free=` free  -m |  grep  Swap |  awk  '{print $4}' `
 
#当前已使用的交换分区used大小
swap_used=` free  -m |  grep  Swap |  awk  '{print $3}' `
 
if  (($swap_used != 0));  then
#若是交换分区已被使用，则计算当前剩余交换分区free所占总量的百分比，用小数来表示，要在小数点前面补一个整数位0
swap_per=0` echo  "scale=2;$swap_free/$swap_total"  |  bc `
 
#设置交换分区的告警值为20%(即便用超过80%的时候告警)。
swap_warn=0.20
 
#当前剩余交换分区百分比与告警值进行比较（当大于告警值(即剩余20%以上)时会返回1，小于(即剩余不足20%)时会返回0 ）
swap_now=` expr  $swap_per \> $swap_warn`
 
#若是当前交换分区使用超过80%（即剩余小于20%，上面的返回值等于0），当即发邮件告警
if  (($swap_now == 0));  then
echo  "$IP服务器swap交换分区只剩下 $swap_free M 未使用，剩余不足20%，使用率已经超过80%，请及时处理。"  | mutt -s  "$IP 服务器内存告警"  | fuquanjun@9kpoker.com
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# 四、监控系统硬盘根分区使用的状况，当使用超过80%的时候发告警邮件：
 
#取当前根分区（/dev/sda3）已用的百份比值（只取整数部分）
disk_sda3=` df  -h |  grep  /dev/sda3  |  awk  '{print $5}'  |  cut  -f 1 -d  "%" `
 
#设置空闲硬盘容量的告警值为80%，若是当前硬盘使用超过80%，当即发邮件告警
if  (($disk_sda3 > 80));  then
echo  "$IP 服务器 /根分区 使用率已经超过80%，请及时处理."  | mutt -s  "$IP 服务器硬盘告警"  fuqunajun@9kpoker.com
fi
 
 
 
 
 
#五、监控系统用户登陆的状况，当用户数超过3个的时候发告警邮件：
 
#取当前用户登陆数（只取数值部分）
users =`uptime |  awk  '{print $6}' `
 
#设置登陆用户数的告警值为3个，若是当前用户数超过3个，当即发邮件告警
if  (($ users  >= 3));  then
echo  "$IP 服务器用户数已经达到$users个，请及时处理。"  | mutt -s  "$IP 服务器用户数告警"  fuquanjun@9kpoker.com
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系统初始化脚本

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[root@Test scripts] # cat check_linux.sh 
#!/bin/bash
 
os_check() {
         if  [ -e  /etc/redhat-release  ];  then
                 REDHAT=` cat  /etc/redhat-release  | cut  -d ' '   -f1`
         else
                 DEBIAN=` cat  /etc/issue  | cut  -d ' '  -f1`
         fi
 
         if  [  "$REDHAT"  ==  "CentOS"  -o  "$REDHAT"  ==  "Red"  ];  then
                 P_M=yum
         elif  [  "$DEBIAN"  ==  "Ubuntu"  -o  "$DEBIAN"  ==  "ubutnu"  ];  then
                 P_M=apt-get
         else
                 Operating system does not support.
                 exit  1
         fi
}
 
if  [ $LOGNAME != root ];  then
     echo  "Please use the root account operation."
     exit  1
fi
 
if  !  which  vmstat &> /dev/null ;  then
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