一、前言

二、简介

三、具体过程

  • 尽可能搞清楚问题的前因后果

  • 有谁在？

  • 之前发生了什么？

  • 现在在运行的进程是啥？

  • 监听的网络服务

  • CPU和内存使用情况

  • 查看硬件

  • I/O 性能

  • 挂载点和文件系统

  • 内核、中断和网络

  • 系统日志和内核消息

  • 任务计划

  • 查看具体应用的系统日志

四、总结

注，测试环境：操作系统 CentOS 6.4 x86_64。


一、前言

原文链接：http://devo.ps/blog/2013/03/06/troubleshooting-5minutes-on-a-yet-unknown-box.html。

第一版翻译者：@老码农的自留地

注，此文章在原文章的基础上加入一些内容（修改与测试）。


二、简介

Back when our team was dealing with operations, optimization and scalability at our previous company, we had our fair share of troubleshooting poorly performing applications and infrastructures of various sizes, often large (think CNN or the World Bank). Tight deadlines, “exotic” technical stacks and lack of information usually made for memorable experiences.

我们团队为上一家公司承担运维、优化和扩展工作的时候，我们碰到了各种不同规模的性能很差的系统和基础设备（大型系统居多，比如CNN或者世界银行的系统）。要是再赶上修复时间紧、奇葩的技术平台、缺少信息和文档，基本上这过程都会惨痛到让我们留下深刻的记忆。


三、具体过程

遇到服务器故障，问题出现的原因很少可以一下就能找到。我们基本上都会从以下步骤入手：


1.尽可能搞清楚问题的前因后果

不要一下子就扎到服务器前面，你需要先搞明白对这台服务器有多少已知的情况，还有故障的具体情况。不然你很难搞清楚问题出在什么地方，

必须搞清楚的问题有：

  • 故障的表现是什么？无响应？报错？

  • 故障是什么时候发现的？

  • 故障是否可重现？

  • 有没有出现的规律（比如每小时出现一次）

  • 最后一次对整个平台进行更新的内容是什么（代码、服务器等）？

  • 故障影响的特定用户群是什么样的(已登录的, 退出的, 某个地域的…)？

  • 基础架构（物理的、逻辑的）的文档是否能找到?

  • 是否有监控平台可用？（比如Munin、Zabbix、 Nagios、 New Relic… 什么都可以）

  • 是否有日志可以查看？ （比如Loggly、Airbrake、 Graylog…）

最后两个是最方便的信息来源，不过别抱太大希望，基本上它们都不会有，只能再继续摸索了。下面我们继续……


2.有谁在？

[root@node1 ~]# w
[root@node1 ~]# last

用这两个命令看看都有谁在线，有哪些用户访问过。这不是什么关键步骤，不过最好别在其他用户正干活的时候来调试系统。嘿嘿！


3.之前发生了什么？

[root@node1 ~]# history

查看一下之前服务器上执行过的命令。看一下总是没错的，加上前面看的谁登录过的信息，应该有点用。另外作为admin要注意，不要利用自己的权限去侵犯别人的隐私哦。到这里先提醒一下，等会你可能会需要更新 HISTTIMEFORMAT 环境变量来显示这些命令被执行的时间。对要不然光看到一堆不知道啥时候执行的命令，同样会令人抓狂的。命令如下，

[root@node1 ~]# export HISTTIMEFORMAT='%F %T '

这样再次用history命令查看就会显示命令执行的时间。


4.现在在运行的进程是啥？

[root@node1 ~]# pstree –a
[root@node1 ~]# ps aux

这都是查看现有进程的。 ps aux 的结果比较杂乱， pstree -a 的结果比较简单明了，可以看到正在运行的进程及相关用户。其实这两个工具一般好用，htop这个工具比较好用，前提是你的机器上已安装好htop工具。有兴趣的朋友可以去用一下，哈哈！


5.监听的网络服务

[root@node1 ~]# netstat -ntlp （查看tcp端口）
[root@node1 ~]# netstat -nulp（查看udp端口）
[root@node1 ~]# netstat -nxlp （查看unix）

我一般都分开运行这三个命令，不想一下子，列出一大堆所有的服务。netstat -nalp倒也可以。不过我绝不会用 numeric 选项 （鄙人一点浅薄的看法：IP 地址看起来更方便）。找到所有正在运行的服务，检查它们是否应该运行。查看各个监听端口，在netstat显示的服务列表中的PID 和 ps aux 进程列表中的是一样的。如果服务器上有好几个Java或者Erlang什么的进程在同时运行，能够按PID分别找到每个进程就很重要了。通常我们建议每台服务器上运行的服务少一点，必要时可以增加服务器。如果你看到一台服务器上有三四十个监听端口开着，那还是做个记录，回头有空的时候清理一下，重新组织一下服务器。


6.CPU和内存使用情况

[root@node1 ~]# free -m
[root@node1 ~]# uptime
[root@node1 ~]# top
[root@node1 ~]# htop

注意以下问题:

  • 还有空余的内存吗？服务器是否正在内存和硬盘之间进行swap？

  • 还有剩余的CPU吗？服务器是几核的？是否有某些CPU核负载过多了？

  • 服务器最大的负载来自什么地方? 平均负载是多少？


7.查看硬件

[root@node1 ~]# dmidecode | more
[root@node1 ~]# ethtool eth0

  • RAID卡、CPU、空余的内存插槽。根据这些情况可以大致了解硬件问题的来源和性能改进的办法。

  • 网卡是否设置好? 是否正运行在半双工状态? 速度是10MBps? 有没有 TX/RX 报错?


8.I/O 性能

[root@node1 ~]# iostat -kx 2
[root@node1 ~]# vmstat 2 10
[root@node1 ~]# mpstat 2 10
[root@node1 ~]# dstat --top-io --top-bio

这些命令对于调试后端性能非常有用，

  • 检查磁盘使用量：服务器硬盘是否已满？

  • 是否开启了swap交换模式 (si/so)？

  • CPU被谁占用：系统进程？用户进程？虚拟机？

  • dstat 是我的最爱，用它可以看到谁在进行 IO： 是不是MySQL吃掉了所有的系统资源？还是你的PHP进程？


9.挂载点和文件系统

[root@node1 ~]# mount
[root@node1 ~]# cat /etc/fstab
[root@node1 ~]# vgs
[root@node1 ~]# pvs
[root@node1 ~]# lvs
[root@node1 ~]# df –h
[root@node1 ~]# lsof +D /

通过上面的命令我们可以得到以下信息，

  • 一共挂载了多少文件系统?

  • 有没有某个服务专用的文件系统? (比如MySQL?)

  • 文件系统的挂载选项是什么： noatime? default? 有没有文件系统被重新挂载为只读模式了？

  • 磁盘空间是否还有剩余?

  • 是否有大文件被删除但没有清空?

  • 如果磁盘空间有问题，你是否还有空间来扩展一个分区？


10.内核、中断和网络

[root@node1 ~]# sysctl -a | grep *
[root@node1 ~]# cat /proc/interrupts
[root@node1 ~]# cat /proc/net/ip_conntrack
[root@node1 ~]# netstat -an
[root@node1 ~]# ss –s

  • 你的中断请求是否是均衡地分配给CPU处理，还是会有某个CPU的核因为大量的网络中断请求或者RAID请求而过载了？

  • SWAP交换的设置是什么？对于工作站来说swappinness 设为 60 就很好, 不过对于服务器就太糟了：你最好永远不要让服务器做SWAP交换，不然对磁盘的读写会锁死SWAP进程。

  • conntrack_max 是否设的足够大，能应付你服务器的流量?

  • 在不同状态下(TIME_WAIT, …)TCP连接时间的设置是怎样的？

  • 如果要显示所有存在的连接，netstat 会比较慢， 你可以先用 ss 看一下总体情况。

你还可以看一下Linux TCP tuning了解网络性能调优的一些要点。


11.系统日志和内核消息

[root@node1 ~]# dmesg
[root@node1 ~]# less /var/log/messages
[root@node1 ~]# less /var/log/secure
[root@node1 ~]# less /var/log/auth

通过上面的命令我们会得到以下信息，

  • 查看错误和警告消息，比如看看是不是很多关于连接数过多导致？

  • 看看是否有硬件错误或文件系统错误？

  • 分析是否能将这些错误事件和前面发现的疑点进行时间上的比对。


12.任务计划

[root@node1 ~]# for user in $(cat /etc/passwd | cut -f1 -d:); do crontab -l -u $user; done

  • 是否有某个定时任务运行过于频繁？

  • 是否有些用户提交了隐藏的定时任务？

  • 在出现故障的时候，是否正好有某个备份任务在执行？


13.查看具体应用的系统日志

这里边可分析的东西就多了，不过恐怕你作为运维人员是没功夫去仔细研究它的。关注那些明显的问题，比如在一个典型的LAMP（Linux+Apache+Mysql+PHP）应用环境里:

  • Apache & Nginx; 查找访问和错误日志, 直接找 5xx 错误, 再看看是否有 limit_zone 错误。

  • MySQL; 在mysql.log找错误消息，看看有没有结构损坏的表， 是否有innodb修复进程在运行，是否有disk/index/query 问题.

  • PHP-FPM; 如果设定了 php-slow 日志, 直接找错误信息 (php, mysql, memcache, …)，如果没设定，赶紧设定。

  • Varnish; 在varnishlog 和 varnishstat 里, 检查 hit/miss比. 看看配置信息里是否遗漏了什么规则，使最终用户可以直接***你的后端？

  • HA-Proxy; 后端的状况如何？健康状况检查是否成功？是前端还是后端的队列大小达到最大值了？


四、总结

经过这5分钟之后，你应该对如下情况比较清楚了：

  • 在服务器上运行的都是些啥？

  • 这个故障看起来是和 IO/硬件/网络 或者 系统配置 (有问题的代码、系统内核调优, …)相关。

  • 这个故障是否有你熟悉的一些特征？比如对数据库索引使用不当，或者太多的apache后台进程。

  • 你甚至有可能找到真正的故障源头。就算还没有找到，搞清楚了上面这些情况之后，你现在也具备了深挖下去的条件。继续努力吧！

最后，希望大家有所收获吧^_^……