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第13章 linux系统管理技巧（日常运维管理技巧）

2017-12-13 09:12 585 查看

第13章 linux系统管理技巧（日常运维管理技巧）
这一章的内容是核心，以后会用的几率也是很大的，只要掌握必备的基础知识，做初级系统管理员是不成问题的。
13.1监控系统的状态

作为一个运维工程师、系统管理员，如果对自己的系统不了解的话，那怎么排查问题呢？如果出现问题的话，肯定要查一下是什么问题，哪里的问题，系统的资源的耗费情况如何查看。
13.1.1使用w命令查看当前系统的负载

第一部分是系统时间，使用date命令也可以查看当前时间。
第二部分是系统运行时间
第三部分是登陆了几个用户，从下面可以看到，也可以看到登录了哪个终端。如果是网络登录的话，终端是ps/0，ps/1这些；如果是系统登录，会出现tty1，tty1- tty6是6个终端。from是可以看出从哪里来的。
load average是关键的一段，这是它的系统负载，平时用的最多的就是这一部分了。它后面跟三个数字，分别是1分钟、5分钟、15分钟内系统的平均负载值。第一个数字是单位时间内使用CPU的活动的进程有多少个，值越大说明服务器压力越大。这个数字可以是零点几，也可以是一百多，当前值是0，说明系统没有负载，就没有活动的进程，这说明服务器处于空闲的状态。这对于Linux操作系统来讲就比较浪费，它在空耗。那什么值是理想状态呢？看你有几颗CPU，这个指的是逻辑CPU，而不是物理CPU。CPU有很多类型，Intel的，AMD的，都会有几颗CPU，每颗上又会有很多逻辑CPU。查看CPU的命令如下：
cat /proc/cpuinfo，需要查看的数字是processor。如果是0，就代表有1颗；是1代表是2颗；如果有39，就代表有40颗。

这里说的是逻辑CPU，而不是物理CPU。系统上的数字是0，代表有一个CPU，用w命令查到的第一个数字是1是最好的，不闲也没什么压力。processor的最大数字是7，代表最多有8颗CPU，只要w命令查到的数字不大于8，就是可以的。LOGIN@是登陆的时间，IDLE是空闲了多长时间，PCPU是使用CPU的时间，WHAT是适用的命令，后面的可以不用管它。
还有一个命令是：uptime，它和w命令的结果一样。

注：/proc/cpuinfo文件记录了CPU的详细信息。目前市场上多为2颗多核CPU，在Linux看来，它就是2*n个CPU（n为单颗物理CPU上有几核）。如果n为4，则查看这个文件时会显示8段信息，而最后一段信息的processor会显示7，查看当前系统有几个CPU，可以使用命令grep -c 'processor' /proc/cpuinfo。然后查看有几颗物理CPU时，则需要查看关键字physical id。
13.1.2用vmstat命令查看监控系统的状态
我们用w命令学会了查看负载情况，如果出现了负载值偏高的情况，如查询的数字大于CPU核数了，说明CPU不够用了。此时就需要思考CPU不够用的原因，进程在干什么，都有哪些任务在使用CPU，你可能想去查看系统的瓶颈在哪里。

可以查到CPU核数，内存，虚拟内存交换分区，io就是磁盘，系统的进程等等相关的东西。经常使用vmstat 1命令，每隔一秒输出一次状态，感觉差不多可以Ctrl C结束。

当然也可以vmstat 1 5，每隔一秒输出一次状态，输出5次结束。
我们只需要关心如下几列：
proc显示进程的相关信息：
r，是run的简写，表示系统中有多少进程是属于run的状态。如果只有一个CPU，那某一个时间点只可能有一个进程在使用CPU，其他进程都在排队。但它们那是循环的，每个进程都有机会使用CPU，都可以使用一会儿。不管是在使用还是在排队，都是处于r的状态。如果该数值长期大于服务器CPU的个数，则说明CPU资源不够用了。
b，是block的缩写，表示等待资源的进程数。b就是说进程被CPU以外的资源（硬盘或者网络）给阻断了，处于一个等待状态，卡死了，b被堵死了。比如说网速慢，进程想要给你发一个数据包，假如网速很快，只需要1秒就发完了。但是现在速度慢，可能就花了10秒钟，就是因为网速太慢，这个时候只能等网速了，这就是有多少进程在等待了。
memory显示内存的相关信息
swpd，表示切换到交换分区中的内存数量，单位为KB。以前讲分区时，有个swap交换分区，当内存不够时，系统可以把内存中的一部分数据临时放到swap空间里面去。如果这个数字不变，那还好；如果这个数字在持续不断的变化，那说明内存和交换分区在持续不断的交换数据，这就说明内存不够了。
free,buff,cache我们讲内存时，再讲这几个单词的含义。
swap显示内存的交换情况
si、so和swapd相关，如果swapd频繁变化，那他们也会相应发生变化。
si：表示有多少数据（块）是由swap交换区进入内存中的，单位为KB。i表示in，进入内存的。o表示out，so表示有多少是从内存中出来的。
io显示磁盘的情况
bi,bo是和磁盘有关系的。bi表示从块设备读取数据的量（读磁盘），单位为KB。bo表示从块设备写入数据的量（写磁盘），单位为KB。这个数据量很大，说明磁盘在频繁的读写。io相比较磁盘来说，是很慢的。如果有那么多的数据读写，肯定会造成并列增加，因为有很多进程在等待磁盘，这个是必然的。
CPU：显示CPU的使用状态
us:表示用户级别的，比如说一个操作系统，肯定不可能只运行一个系统，还有跑一些服务。比如跑了一个网站，跑了一个MySQL,网站也好，MySQL也好，肯定会占一些资源，它就会体现us这一方面了，user占用的情况。us的数字是不会超过100的，因为一共就100%。us数字表示用户下的资源占用CPU的百分比，us长期大于50就说明系统资源不够了。
sy:显示系统本身花费CPU的时间百分比。
id：表示空闲的百分比us+sy+id=100
wa:wait等待，表示I/O等待所占用CPU的时间百分比，这一列很大，说明CPU不够用了。
通过vmstat命令可以判定出系统的瓶颈，如CPU不够，内存不够，还是磁盘io太大。
13.1.3用top命令显示进程所占的系统资源
可以用top查看具体的进程。

第一行和w命令查到的是一样的，总共有多少任务，有多少运行的任务，有多少正在sleeping的任务。僵尸进程，主进程被意外终止，子进程就没人管了，就比较尴尬，没人管，只能自生自灭。
风扇转的欢，CPU很烫，说明CPU使用率很高。us长期在60%以上是对CPU没有好处的。
下面是真正需要关心的东西，默认情况下，它会按CPU百分比从高到低排序，%MEM是内存，RES是物理内存大小，单位是KB千字节。
按大小字母M，会出现按内存使用大小排序，可以看到进程使用内存的具体大小。按大小字母P，换回CPU使用大小排序。按1的话，下面会列出

所有的CPU使用情况。按字母q会推出top命令。
使用top -c命令可以查看具体的进程命令，全局的路径。
使用top -bn1命令，可以静态的一次性的把所有的信息全部显示出来。

这种用法适合在写脚本的时候用。
可以关注一下PID，比如说要杀死一个命令，可以使用PID去杀。kill PID命令就可以杀死一个进程。
USER是哪个用户运行的，PR、NI是关于优先级的，不需要过多关注。
注：使用top命令重点查看的还是下面的进程使用系统资源的详细状况。
13.1.4用sar命令监控系统状态

sar是一个非常全面的分析系统状态的命令，主要用来查看网卡的流量。它同样可以查看你的CPU、内存、磁盘的状态，它被称为linux系统中的瑞士×××，也就是它的命令非常复杂和丰富。与其他系统状态监控工具不同，它可以打印历史信息，可以显示当天从零点开始到当前时刻的系统状态信息。
如果没有这个命令，可以通过
yum install -y sysstat来安装。
安装完这个命令，首次使用这个命令会出现如下错误，那是因为sar工具还没有生成相应的数据库文件（无需时时监控，因为不用去查询那个库文件）。

如果sar不加参数的话，它会调用系统里面保留的历史文件，

这个目录就是它生成的历史文件所在的目录，什么叫历史文件呢？因为sar有一个特性，每10分钟会把系统的状态过滤一遍，抓一边保存在文件里，这个文件就存在上面的目录里。
这个命令要想用，需要加上合适的选项和参数，如果要查看网卡的流量，需要使用如下命令：

这个用法和vmstat的用法类似，就是每隔1秒钟显示1次，总共显示10次结束。
IFACE表示网卡的名字。
rxpck/s和txpck/s表示每秒钟的包的数量，单位是个。rx是receive的简写，代表收取的，tx代表发送的。
rxkB/s这一列表示每秒收取的数据量（单位是KB）
txkB/s这一列表示每秒发送的数据量（后面几列不需要关注，阿铭老师工作这么多年，后面几列都是不超过0的，也就是都是0）
一个网站如果遭到攻击，它会发送很多的数据包给你的网站，意味着你要接受很多的数据包。量很大的话，意味着你的网卡承担不了，最终导致网络堵塞，你的网站不能打开。
那多少包合适呢？
有时候也要关注网卡是否跑满，比如你的公司买了一个机柜，分配了一些带宽（比如说100M），100M不大，如果换算成常规理解的就是12.5M/s,也不是很大。如果有几个人同时下载的话，很快就占满了。如果rxpck/s的数据包有几千是正常的，如果有几万的话，就不正常了。有几万，几十万的话，就是被攻击了。如果被攻击了，可以看rxpck/s的数据包有多少，这个不太确定，需要用抓包工具。
使用如下命令可以查看某一天的网卡流量：
sar -n DEV -f /var/log/sa/sarn，n代表具体的日期

数据在这个目录下最多保留一个月
sar -q是查看服务器在过去的某个时间的负载情况

sar -b是查看磁盘的

下面的命令是看它的读和写

13.1.5用nload命令查看网卡流量
sar命令可以查看网卡流量，但是不够直观，使用nload命令更好。nload命令默认没有安装，需要使用如下命令安装：
yum install -y epel-release;yum install -y nload
安装完运行，就会出现动态的显示网卡：

最上面一行是网卡名字以及IP地址，按向右箭头可以查看其他网卡的网络流量。输出结果分为两部分，Incoming为进入网卡的流量，Outgoing为网卡出去的流量，我们关注的当然是Curr那行的数据，其单位也可以动态自动调整，非常人性化。按q退出该界面。买的带宽是出去的带宽，如果有攻击，进来的数字就会很大。
sar的补充内容：

这个目录等到明天才会生成，sar28是可以通过cat来查看的，而sa28不能。
13.1.6监控io性能（这个是关于磁盘的，磁盘的状态的两个命令）

在日常运维过程中，除了CPU、内存外，磁盘的io也是非常重要的指标。有时候CPU、内存明明有剩余，但系统就是负载很高，我们用vmstat命令查看会发现b列或wa列比较大，那就说明系统磁盘有瓶颈。
我们在安装sysstat包时，就会安装iostat命令，它和sar属于同一个包。
iostat的用法：

也可以

要讲的是iostat -x命令，这里有一个非常重要的指标。

%util首先是一个百分比，这一列表示io等待，总之就是磁盘使用有多少时间是占用你CPU的。CPU有一部分时间是给进程处理、计算的，也有一部分是等待io的，等待磁盘读写的。如果这个数字是50%以上，就说明磁盘太差了，它非常忙碌。如果硬盘有问题，即使CPU再快，再厉害，还是存在很大的瓶颈。如果磁盘严重不行，只能更换磁盘。
如果发现磁盘io很忙，很频繁，如果想知道是哪一个进程在频繁的读写，就可以使用Iotop命令。但发现没有安装，使用yum install -y iotop安装。
它和top很像，是动态的，按排行来排。

我们看的是IO百分比
13.1.7用free命令查看内存使用情况

free命令可以查看当前系统的总内存大小以及使用内存的情况。CentOS 7系统的free命令显示结果比CentOS 6更简洁一些，但大体一致。
总共有三行，第一行是说明，第二行是内存的使用情况，第三行是交换分区的情况。
total：内存总大小
used:真正使用的实际内存大小
free:剩余物理内存大小（没有被分配，纯剩余）
shared:共享内存大小，这个不用关注
buff/cache:分配格buff/cache的内存总共有多大。
简单区分一下buff（缓冲）和cache（缓存），数据的流向不一样，所叫的名字也不一样。buff/cache都是一部分内存，内存的作用就是缓解CPU和IO（如，磁盘）的的速度差距的。可以这样理解：数据经过CPU计算，即将要写入磁盘，这是用的内存为fuff；CPU要计算时，需要把数据从磁盘中读出来，临时先放到内存中，这部分内存就是cache。
avaliable:系统可使用内存有多大，它包含了free。linux系统为了让应用跑得更快，系统会预先预留出一部分（buff/cache）给某些应用使用，虽然这部分内存并没有真正使用，但也已经分配出去了。然而，当另外一个服务要使用更多内存时，是可以把这一部分预先分配的内存拿来用的。所以，
available=free+buff/cache
total=used+free+buff/cache

buffer和cache如此重要，系统会预先预留出一部分给buffer和cache。
使用free命令需要关注的是available这一项。

13.1.8使用ps查看系统进程

ps -elf和ps aux结果差不多

vmstat根本占用不了CPU多少时间，运行一下就sleep了。+说的是前台进程，说的是终端上的进程。
Z表示僵尸进程，这种进程不多，也会有。如果多的话，就想办法把它杀死。
<表示高优先级进程，优先级比较高，CPU先紧着给它用。
N表示低优先级进程，有Z相对，意味着它不着急，晚一点用也没关系。
|多线程进程，线程和进程是有区别的，线程有一个大的进程组成的，一个进程里面有多个线程。概念回去查一查，进程和进程之间内存相互之间是不共享的，但线程之间使用了同一个进程的内存的区域。比如给进程分配了一个进程块，这个进程本来对这个内存是有使用权限的，但它下面的线程不管有多少，它们共享这一块内存，这就是线程的特点。多线程进程是说，进程有多个线程。
13.1.9用netstat命令查看网络状态

linux作为服务器的操作系统，服务器上会有很多服务，服务往往是和客户端相互通信的，这就意味着它要有监听端口，要有对外的通信端口。这个命令查看的就是TCP/IP通信的状态。安装一个MySQL，提供一个数据库服务，就要有一个监听端口，那么何为监听端口？正常情况下一台机器是没有任何的端口监听的，这就意味着它没有办法和其他的机器通信。你要想让其他人访问你的网站，它就需要监听一个端口，它把这个端口放开，打开一个孔。就像网卡上搞了一个小孔出来，然后远程的设备想办法和这个设备相连，数据就可以通过这个孔进入到网卡里，进入到服务器里，相互的进行通信。
端口查看命令：