4 systemovervåkingsverktøy for Linux

Informasjon er nøkkelen til å løse ethvert datamaskinproblem, inkludert problemer med eller knyttet til Linux og maskinvaren den kjører på. Det er mange verktøy tilgjengelig for og inkludert i de fleste distribusjoner, selv om de ikke alle er installert som standard. Disse verktøyene kan brukes til å skaffe enorme mengder informasjon.

Denne artikkelen diskuterer noen av de interaktive kommandolinjegrensesnittene (CLI) som følger med eller som enkelt kan installeres på Red Hat-relaterte distribusjoner, inkludert Red Hat Enterprise Linux, Fedora, CentOS og andre derivatdistribusjoner. Selv om det er GUI-verktøy tilgjengelig og de tilbyr god informasjon, gir CLI-verktøyene all den samme informasjonen, og de er alltid brukbare fordi mange servere ikke har et GUI-grensesnitt, men alle Linux-systemer har et kommandolinjegrensesnitt.

Denne artikkelen konsentrerer seg om verktøyene jeg vanligvis bruker. Hvis jeg ikke dekket favorittverktøyet ditt, kan du tilgi meg og gi oss alle beskjed om hvilke verktøy du bruker og hvorfor i kommentarfeltet.

Min gå til verktøy for å bestemme problemer i et Linux-miljø er nesten alltid verktøy for systemovervåking. For meg er dette topp, topp, htop og blikk.

Alle disse verktøyene overvåker CPU- og minnebruk, og de fleste av dem viser i det minste informasjon om kjørende prosesser. Noen overvåker også andre aspekter av et Linux-system. Alle gir nesten sanntidsvisninger av systemaktivitet.

Belastningsgjennomsnitt

Før jeg fortsetter å diskutere overvåkingsverktøyene, er det viktig å diskutere belastningsgjennomsnitt mer detaljert.

Belastningsgjennomsnitt er et viktig kriterium for å måle CPU-bruk, men hva betyr dette egentlig når jeg sier at 1 (eller 5 eller 10) minutters gjennomsnittsbelastning for eksempel er 4,04? Last gjennomsnitt kan betraktes som et mål på etterspørsel etter CPU; det er et tall som representerer gjennomsnittlig antall instruksjoner som venter på CPU-tid. Så dette er et sant mål på CPU-ytelse, i motsetning til standard «CPU-prosent» som inkluderer I / O-ventetider der CPU ikke egentlig fungerer.

For eksempel en fullt utnyttet CPU med en prosessor ville ha et belastningsgjennomsnitt på 1. Dette betyr at prosessoren holder tritt med etterspørselen; den har med andre ord perfekt utnyttelse. Et belastningsgjennomsnitt på mindre enn ett betyr at prosessoren er underutnyttet og et belastningsgjennomsnitt større enn 1 betyr at prosessoren er overutnyttet og at det er oppdemmet, utilfredsstilt etterspørsel. For eksempel indikerer et belastningsgjennomsnitt på 1,5 i et enkelt CPU-system at en tredjedel av CPU-instruksjonene er tvunget til å vente på å bli utført til den som gikk før den er fullført.

Dette gjelder også for flere prosessorer. Hvis et 4 CPU-system har et gjennomsnittsbelastning på 4, har det perfekt utnyttelse. Hvis den for eksempel har et belastningsgjennomsnitt på 3,24, er tre av prosessorene fullt utnyttet, og en blir brukt til omtrent 76%. I eksemplet ovenfor har et 4-CPU-system et 1-minutters lastesnitt på 4,04, noe som betyr at det ikke er noen gjenværende kapasitet blant de 4 CPU-ene, og noen få instruksjoner blir tvunget til å vente. Et perfekt utnyttet 4 CPU-system vil vise et belastningsgjennomsnitt på 4,00 slik at systemet i eksemplet er fullastet, men ikke overbelastet.

Den optimale tilstanden for belastningsgjennomsnitt er at det tilsvarer det totale antallet CPUer i et system. Det vil bety at hver CPU er fullt utnyttet og likevel ingen instruksjoner må tvinges til å vente. De langsiktige belastningsgjennomsnittene gir en indikasjon på den samlede utnyttelsesutviklingen.

Linux Journal har en utmerket artikkel som beskriver belastningsgjennomsnitt, teorien og matematikken som ligger bak dem, og hvordan de skal tolkes 1. desember 2006 utgave.

Signaler

Alle skjermene som er diskutert her, lar deg sende signaler til prosesser som kjører. Hver av disse signalene har en spesifikk funksjon, selv om noen av dem kan defineres av mottakerprogrammet ved hjelp av signalbehandlere.

Den separate kill-kommandoen kan også brukes til å sende signaler til prosesser utenfor skjermene. Kill -l kan brukes til å liste opp alle mulige signaler som kan sendes. Tre av disse signalene kan brukes til å drepe en prosess.

SIGTERM (15): Signal 15, SIGTERM er standardsignalet som sendes av toppen og de andre skjermene når du trykker på k-tasten. Det kan også være minst effektivt fordi programmet må ha en signalbehandler innebygd. Programmets signalbehandler må avskjære innkommende signaler og handle deretter. Så for skript, hvorav de fleste ikke har signalbehandlere, ignoreres SIGTERM. Tanken bak SIGTERM er at ved å bare si til programmet at du vil at det skal avsluttes, det vil dra nytte av det og rydde opp i ting som åpne filer og deretter avslutte seg selv på en kontrollert og fin måte.
SIGKILL (9): Signal 9, SIGKILL gir et middel til å drepe selv de mest motstridende programmene , inkludert skript og andre programmer som ikke har signalbehandlere.For skript og andre programmer uten signalbehandler, dreper det imidlertid ikke bare det kjørende skriptet, men det dreper også skalløkten der skriptet kjører; dette er kanskje ikke oppførselen du vil ha. Hvis du vil drepe en prosess og ikke bryr deg om å være hyggelig, er dette signalet du vil ha. Dette signalet kan ikke fanges opp av en signalbehandler i programkoden.
SIGINT (2): Signal 2, SIGINT kan brukes når SIGTERM ikke fungerer, og du vil at programmet skal dø litt finere, for eksempel uten å drepe skalløkten den kjører i. SIGINT sender et avbrudd til økten der programmet er kjører. Dette tilsvarer å avslutte et kjørende program, spesielt et skript, med Ctrl-C-tastekombinasjonen.

For å eksperimentere med dette, åpne en terminalsession og opprett en fil i / tmp kalt cpuHog og gjør den kjørbar med tillatelsene rwxr_xr_x. Legg til følgende innhold i filen.

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

Åpne en annen terminalsession i et annet vindu, plasser dem ved siden av til hverandre slik at dere kan se resultatene og kjøre toppen i den nye økten. Kjør cpuHog-programmet med følgende kommando:

Dette programmet teller ganske enkelt opp en og skriver ut den nåværende verdien av X til STDOUT. Og det suger opp CPU-sykluser. Terminaløkten der cpuHog kjører, skal vise en veldig høy CPU-bruk øverst. Vær oppmerksom på effekten dette har på systemytelsen i toppen. CPU-bruk skal umiddelbart gå langt opp, og belastningsgjennomsnittet bør også begynne å øke over tid. Hvis du vil, kan du åpne flere terminalsessioner og starte cpuHog-programmet i dem slik at du har flere forekomster som kjører.

Bestem PID for cpuHog-programmet du vil drepe. Trykk på k-tasten og se på meldingen under byttelinjen nederst i sammendragsdelen. Top ber om PID for prosessen du vil drepe. Skriv inn PID og trykk Enter. Nå ber toppen om signalnummeret og viser standardverdien på 15. Prøv hvert av signalene som er beskrevet her, og følg resultatene.

4 åpen kildekodeverktøy for Linux-systemovervåking

En av de første verktøyene jeg bruker når jeg utfører problemløsning, er topp. Jeg liker det fordi det har eksistert siden for alltid og alltid er tilgjengelig mens de andre verktøyene kanskje ikke er installert.

Toppprogrammet er et veldig kraftig verktøy som gir mye informasjon om ditt løpende system. Dette inkluderer data om minnebruk, CPU-belastninger og en liste over prosesser som kjører, inkludert mengden CPU-tid og minne som brukes av hver prosess. Top viser systeminformasjon i nærheten av sanntid, og oppdateres (som standard) hvert tredje sekund. Fraksjonelle sekunder er tillatt av toppen, selv om svært små verdier kan legge en betydelig belastning på systemet. Det er også interaktivt, og datakolonnene som skal vises, og sorteringskolonnen kan modifiseres.

En prøveutgang fra det øverste programmet er vist i figur 1 nedenfor. Utgangen fra toppen er delt inn i to seksjoner som kalles «sammendrag» -delen, som er den øverste delen av utgangen, og «prosess» -delen som er den nedre delen av utgangen; Jeg vil bruke denne terminologien for topp, topp, htop og blikk av interesse for konsistens.

Toppprogrammet har en rekke nyttige interaktive kommandoer du kan bruke til å administrere visning av data og til å manipulere individuelle prosesser . Bruk h-kommandoen til å vise en kort hjelpeside for de forskjellige interaktive kommandoene. Husk å trykke h to ganger for å se begge sidene i hjelpen. Bruk q-kommandoen for å avslutte.

Sammendrag-delen

Sammendragsseksjonen for utdataene fra toppen er en oversikt over systemstatusen. Den første linjen viser systemets oppetid og gjennomsnittet på 1, 5 og 15 minutter. I eksemplet nedenfor er belastningsgjennomsnittene henholdsvis 4,04, 4,17 og 4,06.

Den andre linjen viser antall prosesser som er aktive for øyeblikket, og statusen til hver.

Linjene som inneholder CPU-statistikk vises neste. Det kan være en enkelt linje som kombinerer statistikken for alle CPUer som er tilstede i systemet, som i eksemplet nedenfor, eller en linje for hver CPU; når det gjelder datamaskinen som er brukt for eksemplet, er dette en enkelt firekjerners CPU. Trykk på 1-tasten for å veksle mellom konsolidert visning av CPU-bruk og visning av de enkelte CPUene. Dataene i disse linjene vises som prosenter av den totale tilgjengelige CPU-tiden.

Disse og de andre feltene for CPU-data er beskrevet nedenfor.

us: userpace – Applications og andre programmer som kjører i brukerområdet, dvs. ikke i kjernen.
sy: system calls – Kernel level features. Dette inkluderer ikke CPU-tid som selve kjernen tar, bare kjernesystemet kaller.
ni: fin – Prosesser som kjører på et positivt hyggelig nivå.
id: tomgang – Tomgangstid, dvs. tid som ikke brukes av noen prosesser som kjører.
wa: vent – CPU-sykluser som brukes på å vente på at I / O skal skje. Dette er bortkastet CPU-tid.
hei: maskinvareavbrudd – CPU-sykluser som brukes på håndtering av maskinvareavbrudd.
si: programvareavbrudd – CPU-sykluser som brukes til å håndtere programvarelagrede avbrudd slik som systemet kaller.
st: stjele tid – Prosentandelen av CPU-sykluser som en virtuell CPU venter på en ekte CPU mens hypervisoren betjener en annen virtuell prosessor.

De to siste linjene i sammendraget er minnebruk. De viser fysisk minnebruk inkludert både RAM og bytteplass.

Figur 1: Toppkommandoen som viser en fullt utnyttet 4-kjerners CPU.

Du kan bruke kommandoen 1 til å vise CPU-statistikk som et enkelt, globalt tall som vist i figur 1 ovenfor eller av en enkelt CPU. Kommandoen l slår belastningsgjennomsnitt på og av. Kommandoene t og m roterer henholdsvis prosess / CPU og minnelinjene i sammendragsseksjonen gjennom av, bare tekst og et par typer søylediagramformater.

Prosessdel

Prosessdelen av utgangen fra toppen er en liste over de kjørende prosessene i systemet – i det minste for antall prosesser som det er plass til på terminalskjermen. Standardkolonnene som vises øverst er beskrevet nedenfor. Flere andre kolonner er tilgjengelige, og hver kan vanligvis legges til med ett enkelt tastetrykk. Se den øverste mansiden for detaljer.

PID – Prosess-ID.
BRUKER – Brukernavnet til proseseieren.
PR – Prioritering av prosessen.
NI – Det fine antallet i prosessen.
VIRT – Den totale mengden virtuelt minne som er tildelt prosessen.
RES – Resident størrelse (i kb med mindre annet er oppgitt) av ikke-byttet fysisk minne forbrukes av en prosess.
SHR – Mengden delt minne i kb brukt av prosessen.
S – Status for prosessen. Dette kan være R for løping, S for å sove og Z for zombie. Mindre ofte sett status kan være T for spores eller stoppes, og D for uavbrutt søvn.
% CPU – Prosentandelen av CPU-sykluser, eller tiden som brukes av denne prosessen i løpet av den siste målte tidsperioden.
% MEM – Prosentandelen av fysisk systemminne som brukes av prosessen.
TIME + – Total CPU-tid til 100 sekunder av prosessen som forbrukes av prosessen siden prosessen ble startet.
KOMMANDO – Dette er kommandoen som ble brukt til å starte prosessen.

Bruk Page Up og Page Down-tastene til å bla gjennom listen over prosesser som kjører. Kommandoene d eller s er utskiftbare og kan brukes til å stille forsinkelsesintervallet mellom oppdateringene. Standard er tre sekunder, men jeg foretrekker et intervall på ett sekund. Intervallgranularitet kan være så lav som en tidel (0,1) av et sekund, men dette vil forbruke flere av CPU-syklusene du prøver å måle.

Du kan bruke < og > -tastene for å sekvensere sorteringskolonnen til venstre eller høyre.

K-kommandoen brukes til å drepe en prosess eller r-kommandoen til fornekter det. Du må vite prosess-ID (PID) for prosessen du vil drepe eller fornekte, og at informasjonen vises i prosessdelen av toppskjermen. Når du dreper en prosess, ber toppen først om PID og deretter om signalnummeret som skal brukes til å drepe prosessen. Skriv dem inn og trykk Enter etter hver. Start med signal 15, SIGTERM, og hvis det ikke dreper prosessen, bruk 9, SIGKILL.

Konfigurasjon

Hvis du endrer toppdisplayet, kan du bruke W (i store bokstaver) for å skrive endringene i konfigurasjonsfilen ~ / .toprc i hjemmekatalogen.

på toppen

Jeg liker også på toppen. Det er en utmerket skjerm å bruke når du trenger mer informasjon om den typen I / O-aktivitet. Standard oppdateringsintervall er 10 sekunder, men dette kan endres ved å bruke kommandoen intervall i til det som passer for det du prøver å gjøre. på toppen kan ikke oppdateres med intervaller på sekundet slik som toppkan.

Bruk kommandoen h for å vise hjelp. Husk å legge merke til at det er flere sider med hjelp, og du kan bruke mellomromstasten til å bla nedover for å se resten.

En fin funksjon på toppen er at den kan lagre rå ytelsesdata i en fil og spill den av senere for nøye inspeksjon. Dette er nyttig for å spore opp periodiske problemer, spesielt de som oppstår når du ikke kan overvåke systemet direkte. Atopsar-programmet brukes til å spille av dataene i den lagrede filen.

.
Figur 2: Systemmonitoren på toppen gir informasjon om disk og nettverksaktivitet i tillegg til CPU- og prosessdata.

Sammendragsseksjonen

på toppen inneholder mye av den samme informasjonen som toppen, men viser også informasjon om nettverk, rå disk og logisk volumaktivitet. Figur 2 over viser disse tilleggsdataene i kolonnene øverst på skjermen.Merk at hvis du har den horisontale skjermen for å støtte en bredere skjerm, vil flere kolonner vises. Omvendt, hvis du har mindre horisontal bredde, vises færre kolonner. Jeg liker også at toppen viser gjeldende CPU-frekvens og skaleringsfaktor – noe jeg ikke har sett på noen andre av disse skjermene – på den andre linjen i de to høyre kolonnene i figur 2.

Prosessavsnitt

Skjermbildet på toppen inneholder noen av de samme kolonnene som for toppen, men den inkluderer også disk I / O-informasjon og trådtelling for hver prosess, samt statistikk for virtuell og ekte minnevekst for hver prosess. Som med sammendragsseksjonen, vil flere kolonner vises hvis det er tilstrekkelig vannrett skjerm. For eksempel, i figur 2, vises RUID (Real User ID) til proseseieren. Utvidelse av skjermen viser også EUID (effektiv bruker-ID) som kan være viktig når programmer kjører SUID (Set User ID).

på toppen kan også gi detaljert informasjon om disk-, minne-, nettverks- og planleggingsinformasjon for hver prosess. Bare trykk på henholdsvis d, m, n eller s for å se dataene. G-tasten returnerer skjermen til den generiske prosessvisningen.

Sortering kan enkelt oppnås ved å bruke C for å sortere etter CPU-bruk, M for minnebruk, D for diskbruk, N for nettverksbruk og A for automatisk sortering. Automatisk sortering sorterer vanligvis prosesser etter den mest opptatt ressursen. Nettverksbruken kan bare sorteres hvis netatop-kjernemodulen er installert og lastet.

Du kan bruke k-tasten til å drepe en prosess, men det er ikke noe alternativ å nekte en prosess.

Som standard vises ikke nettverks- og diskenheter der det ikke oppstår aktivitet i løpet av et gitt tidsintervall. Dette kan føre til feil antagelser om maskinvarekonfigurasjonen til verten. F-kommandoen kan brukes til å tvinge oppe til å vise inaktive ressurser.

Konfigurasjon

Atop man-siden refererer til globale konfigurasjonsfiler og brukernivåer, men ingen finnes i min egne Fedora- eller CentOS-installasjoner. Det er heller ingen kommando for å lagre en modifisert konfigurasjon, og en lagring skjer ikke automatisk når programmet avsluttes. Det ser ut til at det nå er en måte å gjøre konfigurasjonsendringene permanente på.

htop

Htop-programmet er omtrent som topp, men på steroider. Det ser veldig ut som topp, men det gir også noen muligheter som toppen ikke gjør. I motsetning til toppen gir den imidlertid ingen disk-, nettverks- eller I / O-informasjon av noen type.

Figur 3: htop har fine søylediagrammer for å indikere ressursbruk, og den kan vise prosesstreet.