4 strumenti di monitoraggio del sistema per Linux

Le informazioni sono la chiave per risolvere qualsiasi problema del computer, inclusi i problemi con o relativi a Linux e all’hardware su cui gira. Ci sono molti strumenti disponibili e inclusi nella maggior parte delle distribuzioni anche se non sono tutti installati per impostazione predefinita. Questi strumenti possono essere utilizzati per ottenere enormi quantità di informazioni.

Questo articolo discute alcuni degli strumenti dell’interfaccia a riga di comando interattiva (CLI) forniti con o che possono essere facilmente installati sulle distribuzioni correlate a Red Hat, incluso Red Hat Enterprise Linux, Fedora, CentOS e altre distribuzioni derivate. Sebbene siano disponibili strumenti GUI e offrano buone informazioni, gli strumenti CLI forniscono tutte le stesse informazioni e sono sempre utilizzabili perché molti server non hanno un’interfaccia GUI ma tutti i sistemi Linux hanno un’interfaccia a riga di comando.

Questo articolo si concentra sugli strumenti che utilizzo tipicamente. Se non ho trattato il tuo strumento preferito, ti prego perdonami e facci sapere quali strumenti usi e perché nella sezione commenti.

I miei strumenti per la determinazione dei problemi in un ambiente Linux sono quasi sempre i strumenti di monitoraggio del sistema. Per me, questi sono top, atop, htop e sguardi.

Tutti questi strumenti monitorano l’utilizzo della CPU e della memoria e la maggior parte di essi elenca le informazioni sui processi in esecuzione come minimo. Alcuni monitorano anche altri aspetti di un sistema Linux. Tutti forniscono visualizzazioni quasi in tempo reale dell’attività del sistema.

Medie di carico

Prima di passare alla discussione degli strumenti di monitoraggio, è importante discutere le medie di carico in modo più dettagliato.

Le medie di carico sono un criterio importante per misurare l’utilizzo della CPU, ma cosa significa veramente quando dico che la media di carico di 1 (o 5 o 10) minuto è 4.04, per esempio? La media del carico può essere considerata una misura della domanda per la CPU; è un numero che rappresenta il numero medio di istruzioni in attesa del tempo CPU. Quindi questa è una vera misura delle prestazioni della CPU, a differenza della “percentuale CPU” standard che include i tempi di attesa di I / O durante i quali la CPU non funziona realmente.

Ad esempio, una CPU di sistema a processore singolo completamente utilizzata avrebbe un carico medio di 1. Ciò significa che la CPU sta esattamente al passo con la domanda; in altre parole ha un utilizzo perfetto. Una media di carico inferiore a uno significa che la CPU è sottoutilizzata e una media di carico maggiore di 1 significa che la CPU è sovrautilizzata e che c’è una domanda repressa e insoddisfatta. Ad esempio, una media di carico di 1,5 in un sistema con una singola CPU indica che un terzo delle istruzioni della CPU sono costrette ad attendere di essere eseguite fino al completamento di quella precedente.

Questo vale anche per più processori. Se un sistema con 4 CPU ha una media di carico di 4, ha un utilizzo perfetto. Se ha una media di carico di 3,24, ad esempio, tre dei suoi processori sono completamente utilizzati e uno viene utilizzato a circa il 76%. Nell’esempio sopra, un sistema a 4 CPU ha una media di caricamento di 1 minuto pari a 4,04, il che significa che non c’è capacità residua tra le 4 CPU e alcune istruzioni sono costrette ad attendere. Un sistema a 4 CPU perfettamente utilizzato mostrerebbe una media di carico di 4.00 in modo che il sistema nell’esempio sia completamente caricato ma non sovraccaricato.

La condizione ottimale per il carico medio è che sia uguale al numero totale di CPU in un sistema. Ciò significherebbe che ogni CPU è completamente utilizzata e tuttavia nessuna istruzione deve essere forzata ad aspettare. Le medie di carico a lungo termine forniscono un’indicazione della tendenza generale di utilizzo.

Linux Journal ha un eccellente articolo che descrive le medie di carico, la teoria e la matematica dietro di esse, e come interpretarle nel 1 dicembre 2006 problema.

Segnali

Tutti i monitor discussi qui consentono di inviare segnali ai processi in esecuzione. Ciascuno di questi segnali ha una funzione specifica sebbene alcuni di essi possano essere definiti dal programma ricevente utilizzando i gestori di segnali.

Il comando kill separato può anche essere utilizzato per inviare segnali a processi al di fuori dei monitor. Il kill -l può essere utilizzato per elencare tutti i possibili segnali che possono essere inviati. Tre di questi segnali possono essere usati per terminare un processo.

SIGTERM (15): Signal 15, SIGTERM è il segnale predefinito inviato da top e dagli altri monitor quando viene premuto il tasto k. Potrebbe anche essere il meno efficace perché il programma deve avere un gestore del segnale integrato. Il gestore del segnale del programma deve intercettare i segnali in arrivo e agire di conseguenza. Quindi per gli script, la maggior parte dei quali non hanno gestori del segnale, SIGTERM viene ignorato. L’idea alla base di SIGTERM è che semplicemente dicendo al programma che si desidera che si chiuda da solo, ne trarrà vantaggio e ripulirà cose come i file aperti e poi terminerà se stesso in modo controllato e piacevole.
SIGKILL (9): Signal 9, SIGKILL fornisce un mezzo per uccidere anche i programmi più recalcitranti , inclusi script e altri programmi che non dispongono di gestori di segnali.Per gli script e altri programmi senza gestore di segnali, tuttavia, non solo uccide lo script in esecuzione, ma anche la sessione della shell in cui è in esecuzione lo script; questo potrebbe non essere il comportamento che desideri. Se vuoi uccidere un processo e non ti interessa essere gentile, questo è il segnale che vuoi. Questo segnale non può essere intercettato da un gestore di segnali nel codice del programma.
SIGINT (2): Signal 2, SIGINT può essere utilizzato quando SIGTERM non funziona e si desidera che il programma muoia un po ‘più bene, ad esempio, senza interrompere la sessione della shell in cui è in esecuzione. SIGINT invia un interrupt alla sessione in cui si trova il programma in esecuzione. Ciò equivale a terminare un programma in esecuzione, in particolare uno script, con la combinazione di tasti Ctrl-C.

Per sperimentare questo, apri una sessione terminale e crea un file in / tmp chiamato cpuHog e rendilo eseguibile con i permessi rwxr_xr_x. Aggiungi il seguente contenuto al file.

#!/bin/bash# This little program is a cpu hogX=0;while ;do echo $X;X=$((X+1));done

Apri un’altra sessione di terminale in una finestra diversa, posizionali adiacenti tra di loro in modo da poter guardare i risultati ed eseguire top nella nuova sessione. Esegui il programma cpuHog con il seguente comando:

Questo programma conta semplicemente per uno e stampa il valore corrente di X su STDOUT. E risucchia i cicli della CPU. La sessione del terminale in cui è in esecuzione cpuHog dovrebbe mostrare un utilizzo della CPU molto elevato all’inizio. Osserva l’effetto che questo ha sulle prestazioni del sistema in alto. L’utilizzo della CPU dovrebbe aumentare immediatamente e anche le medie di carico dovrebbero iniziare ad aumentare nel tempo. Se vuoi, puoi aprire sessioni di terminale aggiuntive e avviare il programma cpuHog in esse in modo da avere più istanze in esecuzione.

Determina il PID del programma cpuHog che vuoi uccidere. Premere il tasto k e guardare il messaggio sotto la riga Scambia nella parte inferiore della sezione di riepilogo. Top chiede il PID del processo che vuoi uccidere. Immettere quel PID e premere Invio. Ora top chiede il numero del segnale e visualizza il valore predefinito 15. Prova ciascuno dei segnali qui descritti e osserva i risultati.

4 strumenti open source per il monitoraggio del sistema Linux

Uno dei i primi strumenti che uso quando eseguo la determinazione del problema sono i migliori. Mi piace perché esiste da sempre ed è sempre disponibile mentre gli altri strumenti potrebbero non essere installati.

Il programma principale è un’utilità molto potente che fornisce una grande quantità di informazioni sul tuo sistema in esecuzione. Ciò include i dati sull’utilizzo della memoria, i carichi della CPU e un elenco di processi in esecuzione, inclusa la quantità di tempo della CPU e la memoria utilizzata da ciascun processo. La parte superiore mostra le informazioni di sistema quasi in tempo reale, aggiornandosi (per impostazione predefinita) ogni tre secondi. Le frazioni di secondo sono consentite da top, sebbene valori molto piccoli possano caricare in modo significativo il sistema. È anche interattivo e le colonne di dati da visualizzare e la colonna di ordinamento possono essere modificate.

Un output di esempio dal programma principale è mostrato nella Figura 1 di seguito. L’output dall’alto è diviso in due sezioni chiamate la sezione “sommario”, che è la sezione superiore dell’output, e la sezione “process” che è la parte inferiore dell’output; Userò questa terminologia per top, atop, htop e sguardi nell’interesse della coerenza.

Il programma top ha una serie di utili comandi interattivi che puoi usare per gestire la visualizzazione dei dati e per manipolare i singoli processi . Utilizzare il comando h per visualizzare una breve pagina della guida per i vari comandi interattivi. Assicurati di premere h due volte per vedere entrambe le pagine della guida. Utilizzare il comando q per uscire.

Sezione riepilogo

La sezione riepilogo dell’output dall’alto è una panoramica dello stato del sistema. La prima riga mostra il tempo di attività del sistema e le medie di caricamento di 1, 5 e 15 minuti. Nell’esempio seguente, le medie di carico sono rispettivamente 4,04, 4,17 e 4,06.

La seconda riga mostra il numero di processi attualmente attivi e lo stato di ciascuno.

Le righe che contengono Successivamente vengono visualizzate le statistiche della CPU. Può essere presente un’unica riga che combina le statistiche di tutte le CPU presenti nel sistema, come nell’esempio sotto, oppure una riga per ogni CPU; nel caso del computer utilizzato per l’esempio, si tratta di una singola CPU quad core. Premere il tasto 1 per alternare tra la visualizzazione consolidata dell’utilizzo della CPU e la visualizzazione delle singole CPU. I dati in queste righe vengono visualizzati come percentuali del tempo CPU totale disponibile.

Questi e gli altri campi per i dati della CPU sono descritti di seguito.

us: userspace – Applicazioni e altri programmi in esecuzione nello spazio utente, cioè non nel kernel.
sy: chiamate di sistema – Funzioni a livello di kernel. Questo non include il tempo di CPU impiegato dal kernel stesso, solo le chiamate di sistema del kernel.
ni: nice – Processi che vengono eseguiti a un livello positivo positivo.
id: idle – Tempo di inattività, ovvero tempo non utilizzato da alcun processo in esecuzione.
wa: wait – Cicli della CPU che vengono spesi in attesa che si verifichi l’I / O. Questo è tempo di CPU sprecato.
ciao: interruzioni hardware – cicli della CPU che vengono spesi per gestire interruzioni hardware.
si: interruzioni software – cicli della CPU spesi per gestire interruzioni create da software come come chiamate di sistema.
st: steal time – La percentuale di cicli di CPU che una CPU virtuale attende per una CPU reale mentre l’hypervisor serve un altro processore virtuale.

Le ultime due righe nella sezione di riepilogo riguardano l’utilizzo della memoria. Mostrano l’utilizzo della memoria fisica, inclusi RAM e spazio di swap.

Figura 1: il comando in alto che mostra una CPU a 4 core completamente utilizzata.

È possibile utilizzare il comando 1 per visualizzare le statistiche della CPU come un singolo numero globale come mostrato nella Figura 1, sopra, o per singola CPU. Il comando l attiva e disattiva le medie di carico. I comandi t e m ruotano il processo / CPU e le righe di memoria della sezione di riepilogo, rispettivamente, attraverso off, solo testo e un paio di tipi di formati di grafico a barre.

Sezione Processo

La sezione dei processi dell’output dall’alto è un elenco dei processi in esecuzione nel sistema, almeno per il numero di processi per i quali c’è spazio sul display del terminale. Le colonne predefinite visualizzate in alto sono descritte di seguito. Sono disponibili diverse altre colonne e ognuna di esse può essere solitamente aggiunta con un solo tasto. Fare riferimento alla pagina man in alto per i dettagli.

PID – L’ID del processo.
USER – Il nome utente del proprietario del processo.
PR – La priorità del processo.
NI – Il bel numero del processo.
VIRT – La quantità totale di memoria virtuale allocata al processo.
RES – Dimensioni residenti (in kb se non diversamente specificato) della memoria fisica non scambiata consumata da un processo.
SHR – La quantità di memoria condivisa in kb utilizzata dal processo.
S – Lo stato del processo. Può essere R per correre, S per dormire e Z per zombi. Gli stati visualizzati meno di frequente possono essere T per tracciato o interrotto e D per sospensione senza interruzioni.
% CPU: la percentuale di cicli della CPU o il tempo utilizzato da questo processo durante l’ultimo periodo di tempo misurato.
% MEM – La percentuale di memoria di sistema fisica utilizzata dal processo.
TIME + – Tempo di CPU totale fino ai centesimi di secondo consumato dal processo da quando è stato avviato.
COMANDO – Questo è il comando che è stato utilizzato per avviare il processo.

Utilizzare i tasti Pagina su e Pagina giù per scorrere l’elenco dei processi in esecuzione. I comandi d o s sono intercambiabili e possono essere utilizzati per impostare l’intervallo di ritardo tra gli aggiornamenti. L’impostazione predefinita è di tre secondi, ma preferisco un intervallo di un secondo. La granularità dell’intervallo può essere di un decimo (0,1) di secondo, ma ciò consumerà più cicli della CPU che stai tentando di misurare.

Puoi utilizzare < e i tasti > per mettere in sequenza la colonna di ordinamento a sinistra oa destra.

Il comando k viene utilizzato per terminare un processo o il comando r per rinominalo. È necessario conoscere l’ID del processo (PID) del processo che si desidera eliminare o rinominare e tali informazioni vengono visualizzate nella sezione del processo del display superiore. Quando si uccide un processo, top chiede prima il PID e poi il numero del segnale da utilizzare per terminare il processo. Digitarli e premere il tasto Invio dopo ciascuno. Inizia con il segnale 15, SIGTERM, e se questo non interrompe il processo, usa 9, SIGKILL.

Configurazione

Se modifichi il display superiore, puoi usare W (in maiuscolo) per scrivere le modifiche al file di configurazione, ~ / .toprc nella directory home.

atop

Mi piace anche atop. È un monitor eccellente da utilizzare quando sono necessari maggiori dettagli su quel tipo di attività di I / O. L’intervallo di aggiornamento predefinito è di 10 secondi, ma può essere modificato utilizzando il comando interval i in qualsiasi cosa sia appropriata per ciò che si sta tentando di fare. atop non può essere aggiornato a intervalli di meno di secondi come top può.

Usa il comando h per visualizzare la guida. Assicurati di notare che ci sono più pagine di aiuto e puoi usare la barra spaziatrice per scorrere verso il basso per vedere il resto.

Una bella caratteristica di atop è che può salvare i dati grezzi sulle prestazioni in un file e quindi riprodurlo più tardi per un’ispezione ravvicinata. Questo è utile per rintracciare problemi intermittenti, specialmente quelli che si verificano durante i periodi in cui non è possibile monitorare direttamente il sistema. Il programma atopsar viene utilizzato per riprodurre i dati nel file salvato.

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Figura 2: il monitor di sistema in cima fornisce informazioni sul disco e attività di rete oltre alla CPU e ai dati di processo.

La sezione Riepilogo

in alto contiene molte delle stesse informazioni di top ma mostra anche informazioni sulla rete, disco grezzo e attività del volume logico. La Figura 2, sopra, mostra questi dati aggiuntivi nelle colonne nella parte superiore del display.Si noti che se si dispone dello spazio dello schermo orizzontale per supportare una visualizzazione più ampia, verranno visualizzate colonne aggiuntive. Al contrario, se hai una larghezza orizzontale inferiore, vengono visualizzate meno colonne. Mi piace anche che in alto visualizzi la frequenza della CPU corrente e il fattore di scala, qualcosa che non ho visto su nessun altro di questi monitor, sulla seconda riga nelle due colonne più a destra nella Figura 2.

Sezione Processo

La visualizzazione del processo in cima include alcune delle stesse colonne di quella in alto, ma include anche le informazioni di I / O del disco e il conteggio dei thread per ogni processo, nonché le statistiche di crescita della memoria virtuale e reale per ogni processo. Come per la sezione di riepilogo, verranno visualizzate colonne aggiuntive se lo spazio sullo schermo orizzontale è sufficiente. Ad esempio, nella Figura 2, viene visualizzato il RUID (ID utente reale) del proprietario del processo. L’espansione del display mostrerà anche l’EUID (Effective User ID) che potrebbe essere importante quando i programmi eseguono SUID (Set User ID).

in alto può anche fornire informazioni dettagliate su disco, memoria, rete e informazioni sulla pianificazione per ogni processo. Basta premere rispettivamente i tasti d, m, no s per visualizzare i dati. Il tasto g riporta la visualizzazione alla visualizzazione generica del processo.

L’ordinamento può essere eseguito facilmente utilizzando C per ordinare in base all’utilizzo della CPU, M per l’utilizzo della memoria, D per l’utilizzo del disco, N per l’utilizzo della rete e A per smistamento automatico. L’ordinamento automatico di solito ordina i processi in base alla risorsa più occupata. L’utilizzo della rete può essere ordinato solo se il modulo del kernel netatop è installato e caricato.

Puoi usare il tasto k per terminare un processo ma non c’è alcuna opzione per rinominare un processo.

Per impostazione predefinita, i dispositivi di rete e disco per i quali non si verifica alcuna attività durante un determinato intervallo di tempo non vengono visualizzati. Ciò può portare a ipotesi errate sulla configurazione hardware dell’host. Il comando f può essere usato per forzare atop per visualizzare le risorse inattive.

Configurazione

La pagina man in alto fa riferimento a file di configurazione a livello globale e utente, ma nessuno può essere trovato nel mio proprie installazioni Fedora o CentOS. Inoltre, non è presente alcun comando per salvare una configurazione modificata e il salvataggio non viene eseguito automaticamente alla chiusura del programma. Quindi, ora sembra esserci un modo per rendere permanenti le modifiche alla configurazione.

htop

Il programma htop è molto simile a top ma con steroidi. Assomiglia molto a top, ma fornisce anche alcune funzionalità che a top non ha. A differenza della versione top, tuttavia, non fornisce informazioni su disco, rete o I / O di alcun tipo.

Figura 3: htop ha dei bei grafici a barre per indicare l’utilizzo delle risorse e può mostrare l’albero dei processi.

Sezione Riepilogo

La sezione Riepilogo di htop è visualizzata in due colonne. È molto flessibile e può essere configurato con diversi tipi di informazioni praticamente nell’ordine che preferisci. Sebbene le sezioni di utilizzo della CPU in alto e in alto possano essere alternate tra una visualizzazione combinata e una visualizzazione che mostra un grafico a barre per ciascuna CPU, htop non può. Quindi ha una serie di diverse opzioni per la visualizzazione della CPU, inclusa una singola barra combinata, una barra per ciascuna CPU e varie combinazioni in cui è possibile raggruppare CPU specifiche in una singola barra.

Penso si tratta di una visualizzazione di riepilogo più pulita rispetto ad altri monitor di sistema ed è più facile da leggere. Lo svantaggio di questa sezione di riepilogo è che alcune informazioni non sono disponibili in htop che sono disponibili negli altri monitor, come le percentuali di CPU per utente, inattività e ora di sistema.

La chiave F2 (Setup) è utilizzato per configurare la sezione di riepilogo di htop. Viene visualizzato un elenco di visualizzazioni di dati disponibili ed è possibile utilizzare i tasti funzione per aggiungerli alla colonna sinistra o destra e spostarli su e giù all’interno della colonna selezionata.

Sezione Processo

La sezione del processo di htop è molto simile a quella di top. Come con gli altri monitor, i processi possono essere ordinati in base a diversi fattori, tra cui utilizzo della CPU o della memoria, utente o PID. Nota che l’ordinamento non è possibile quando è selezionata la visualizzazione ad albero.

Il tasto F6 ti permette di selezionare la colonna di ordinamento; visualizza un elenco delle colonne disponibili per l’ordinamento e si seleziona la colonna desiderata e si preme il tasto Invio.

È possibile utilizzare i tasti freccia su e giù per selezionare un processo. Per terminare un processo, utilizzare i tasti freccia su e giù per selezionare il processo di destinazione e premere il tasto k. Viene visualizzato un elenco di segnali per inviare il processo con 15, SIGTERM, selezionato. È possibile specificare il segnale da utilizzare, se diverso da SIGTERM. Puoi anche usare i tasti F7 e F8 per rinominare il processo selezionato.

Un comando che mi piace particolarmente è F5 che mostra i processi in esecuzione in un formato ad albero rendendo facile determinare le relazioni padre / figlio dell’esecuzione processi.

Configurazione

Ogni utente ha il proprio file di configurazione, ~ / .config / htop / htoprc e le modifiche alla configurazione di htop vengono memorizzate lì automaticamente.Non esiste un file di configurazione globale per htop.

sguardi

Ho appena imparato a conoscere gli sguardi, che possono visualizzare più informazioni sul tuo computer rispetto a qualsiasi altro monitor che attualmente conosco con. Ciò include I / O del disco e della rete, letture termiche in grado di visualizzare la temperatura della CPU e di altri componenti hardware, nonché le velocità della ventola e l’utilizzo del disco da parte del dispositivo hardware e del volume logico.

Lo svantaggio di avere tutte queste informazioni è che gli sguardi utilizzano una quantità significativa di risorse della CPU. Sui miei sistemi trovo che possa utilizzare dal 10% al 18% circa dei cicli della CPU. È molto, quindi dovresti considerare tale impatto quando scegli il tuo monitor.