五、linux分析命令

• 一、服务器基础知识

  • 无图像界面的服务器，一般才会作为服务器
  • 通过客户端 xshell、putty、cmd、finalshell
    • 客户端工具要能连接到linux机器上，机器必须开放ssh服务，这个服务端口22
    • centos系统默认是安装了ssh服务，开放了22端口
    • ubuntu系统 默认没有安装ssh服务，所以，ubuntu这种图像界面系统，有时候不能通过客户端来连接。
    • 你想要连接到一台服务器上：
      • 1、服务器必须启动ssh服务
      • 2、服务器要开放ssh服务的端口
      • 3、你本地与服务器之间网络要能通
        • 检查： telnet server_ip 22

• 二、linux文件结构

  • linux中，一切都是文件
  • 查看文件结构：
    • 安装查看结构的软件（树形结构展示文件路径）： yum -y install tree
    • 查看n级路径：tree -L 1/2/3
    • 查看路径下的某个文件夹下的：tree -L 1 /opt
      

目录	存储
/boot	核相关文件（内核）
/bin	存放系统中可用的命令，比如说cd,mkdir之类的
/etc	系统管理所需要的所有配置文件
/usr	unix shared resource 用户共享程序文件夹，就像windows系统的program files目录
/opt	optional 给主机额外安装的软件目录 相当于windows的d盘
/home	用户目录，它下一级文件夹，默认是被系统当作用户名的根路径。在企业中，你们操作服务器，一般会给你们非root权限的账号，那这个账号，肯定会在/home目录下面有一个文件夹，文件夹的名称是你的用户名，你的所有操作权限，都受这个用户的权限控制，所以你默认的操作都是在这个路径下
/sys	系统文件，记录内核设备数
/media	自动识别的外设
/mnt	给用户临时挂载外部文件系统。因为linux所有的都是文件，所以当u盘等设备连接的时候，会把u盘当做文件挂载在这边，挂载的路径一般是这边
/proc	process进程，虚拟文件系统，存储当前内核运行状态的特殊文件 。比如cpuinfo： 记录着系统在启动时，读取的cpu相关信息。meminfo: 记录着系统在启动时，读取的memory相关信息。里面还有很多数字： 都是进程的id和pid。 进入这个文件夹，可以查看这个进程启动时相关信息
/root	超级权限者的主目录
/run	临时文件，系统启动的信息
/srv	服务启动后，需要提取的数据
/var	不断扩充的东西，如日志。/var/log/你的程序名称 日志文件
/tmp	临时文件
/dev	device，linux的外部设备

• 三、linux文件权限

  

  • 以时间顺序显示目录及其文件列表： ls -lth

    • 第1个: 目录：d 开头，链接： l开头， 文件： -开头
    • 第2/3/4个：归属用户user权限： r读 （4）w写（2） x执行（1）
      • chmod 777 文件名 授予权限，7表示授予读写执行权限
    • 第5/6/7个：归属用户组group权限
    • 第8/9/10个：其他other用户权限
    • 第12个：归属用户username chown
    • 第13个：归属用户组 groupname chgrp
    • 第14个：大小
    • 第15个：日期时间
    • 最后一个：文件名称

  • 四、linux命令

    • 1、安装应用

      • fedora家族: 如centos

        • 可执行文件 rpm(redhat package manager）包安装
          • 命令：
            • rpm -ivh *.rpm 安装过程中显示正在安装的文件信息及安装进度
            • rpm -e okgname 卸载软件，不用.rpm结尾
            • rpm -Uvh ***.rpm 升级包
        • 安装命令：yum

      • debain家族：如ubuntu

        • 可执行文件 deb
          • 命令：dpkg -i *.deb 安装
          • -r 卸载
        • 安装命令：apt/ apt-get

    • 2、获取帮助

      • 第一种：command --help

      • 这种一般都显示

      • 第二种：man command

        • 显示系统手册中的内容，会展示更多程序相关信息 - man ls如下

      • 第三种：info

        • 能提供比man更详细的帮助信息
        • info ls
          
  • ps：并不是所有工具都有这些帮助

    • 3、服务器性能分析基础命令

      • 1、top

        • 常用的性能分析工具，能够实时显示各个系统中的各个进程的资源占用情况，也可以查看线程
          

    • 相关字段的解释

      • 接下来我们对每行的数据进行逐步分析：
      • 第一行：top - 11:14:43 up 379 days, 19:01, 1 user, load average: 0.24, 0.23, 0.31
        • top - 11:14:43 ：展示当前的系统时间
        • up 379 days, 19:01：表示系统启动了多长时间
        • 1 user：当前系统有几个用户连接进来（可以是同一个用户，比如5个用户都用root权限登录，那这边会展示5个）
        • load average: 0.24, 0.23, 0.31：系统平均负载值
          • 第一个值表示系统过去1分钟的平均负载值
          • 第二个值表示系统过去5分钟的平均负载值
          • 第三个值表示系统过去15分钟的平均负载值。
          • 系统负载值，不等于cpu使用率值，因为系统的负载值，由两部分组成：cpu使用率+io使用率
          • 历史经验，系统负载高低，与cpu数量有一定关系，但并不是绝对
          • io：换入和换出。不止是磁盘的读写，还包括像服务器发起请求，服务器处理完成后，通过网络向外传递，磁盘从内存进入缓存，从内存进入cpu，从cpu进入内存等，比较宽泛
          • cpu使用率高，受以下参数影响：us sy ni hi si…
            • us：user space，用户态使用cpu的时间占比，比如说写了一段代码，代码只做了逻辑的判断，没有做底层的运算。类比测试就相当于熟悉系统，写测试用例这种做测试准备的非核心的工作。（非内核）
            • sy：systcl space，系统态，在cpu内核中进行计算消耗的时间占比。占用时间越高，这个值越大。类比测试，就相当于执行测试，找bug这种核心工作。（内核）
            • ni：nice 优先级切换（进程切换）占cpu百分比
            • hi：hardware interrupt，硬中断占用百分比。比如你和家人视频通话时候一个电话来了，不得不中断。中断会导致时间浪费，也会导致资源占用升高（进程/线程切换）
            • si：software interrupt，软中断占用百分比。就像是你打电话的时候另一个电话来了，然后你将第一个电话保持，然后去接第二个电话（进程/线程切换）
            • id：idolt 空闲cpu百分比
            • wa：wait IO等待占用cpu百分比
            • st：hypervisor管理程序占用百分比
            • 以后，不要说系统负载值大于cpu数量，就一定负载高
          • load average: 0.24, 0.23, 0.31：如何知道我们现在系统的负载情况？
            • 看第一个值是上升还是下降，如果现在负载值在上升，表示还会继续上升。
            • 如果第一个值小于第二个值，表示现在系统负载正在下降，再过一段时间可能会恢复正常
            • 如果第三个值小于第二个值，同上
            • 输入数字1可以看到cpu数量，核数
              
      • 第二行：Tasks: 272 total, 1 running, 205 sleeping, 0 stopped, 66 zombie
        • tasks进程数，Threads：可以按H来切换线程
          • 任务列表中，S列对应
          • S sleep 休眠
          • R running 正在运行
          • T stopped 终止
          • Z zombie 僵尸进程
        • KiB Mem : 32779828 total, 2448616 free, 3810724 used, 26520488 buff/cache
        • KiB Swap: 0 total, 0 free, 0 used. 27860280 avail Mem
        • buff/cache：缓存
          • buffer：缓冲区（磁盘虚拟出来的加快读速度的空间）
          • cache：缓存（cpu，内存的缓存）
        • Swap：交换分区（也是磁盘虚拟出来的，进行内存数据转移的，不进行计算：内存->swap,swap->内存）
        • PID：进程id
        • USER：进程的归属用户
        • PR：优先级的级别
        • NI ：优先级的值，值越低优先级越高

        ---

        • VIRT：虚拟内存，进程使用的虚拟内存大小，默认是kb（任何一个程序启动都会在内存中占用物理内存和虚拟内存）
        • RES： 物理内存大小，进程使用的物理内存大小，默认是kb
        • SHR：共享内存大小，默认单位是kb

        ---

        • 上面3个都是进程的内存相关数据，按小写e可以切换单位
        • S：进程的状态
        • %CPU：进程使用cpu率
        • %MEM：进程使用mem率
        • TIME+ ：进程使用cpu的时间
        • COMMAND：进程名称

    • 这里只是展示了部分，按F可以获取更多信息
      

    • 具体使用

    • top后具体的使用如下：
      

      • 1、查看当前系统cpu使用率最高的4个进程 n4 回车键

      • 还原 n0 回车
        

      • 输入m 回车：内存信息
        

      • 输入t 回车（task/cpu stats）cpu的情况
        

      • 改变刷新频率： s或者是d + 回车键
        

      • 查看某个进程下线程资源的使用情况： top H -p pid
        

    • 2、ps

      • ps（process status）获取帮助： man ps
      • 获取当前系统的进程状态
      • ps -ef/-eF/-ely 使用标准语法查看系统上的每个进程
      • ps aux/ax 使用BSD语法查看系统上的每个进程
      • ps -ejH/axms 显示进程树
      • ps -eLf/axms 显示进程信息
      • 区别就是展示的内容不一致

    • 3、vmstat

      • vmstat（yum -y install sysstat）
      • 虚拟内存的缩写，可对虚拟内存，进程，cpu活动进行监控

参数	用法说明
-a,–active	显示活跃或非活跃的内存
-f,–forks	线程从系统启动至今的fork数量（复制了几次）
-m,–stabs	显示stab信息
-n,–one-header	头信息，仅显示一次
-s,–stats	以表格方式显示时间计数器的内存状态
-d,–disk	报告磁盘状态
-p,–partition	显示指定的硬盘分区状态
-s,–unit	输出信息的定位

• 具体含义的解释

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 1  0      0 2182412      4 26211260    0    0     0    15    0    0  4  1 96  0  0
 1  0      0 2182140      4 26211260    0    0     0     0 1140  705  6  1 94  0  0

参数	说明
procs	r显示多少进程在等待：如果r列的数量大于cpu核数，说明现在有大量的进程在等待cpu计算，现在可能出现了cpu不够用的情况–cpu成了我们的性能瓶颈，此时可能要去增加cpu数量或者减少运行的进程数。b显示多少进程正在不可中断的休眠：就是一直占用cpu资源，虽然没有在计算，就一直是等待状态。就像是进行接力赛，我边跑边等待前一个人把接力棒传给我。这个数量不能过大，过大说明资源不够用
memory	swad显示多少块被换出磁盘，free显示剩下的空闲块，buff/buffer表示正在被用作缓冲区的块，cache表示正在被用作操作系统的缓存
swap	现在交换活动，si：每秒有多少块正在被换入内存，so：每秒有多少块正在被换出到磁盘
io	显示了多少块从块设备读取（bi）和写出（bo），通常反映了磁盘I/O
system	显示每秒中断（in:interrupt）和上下文切换（cs cpu上下文切换）的数量
cpu	显示所有的cpu时间花费在各类操作的百分比，包括执行用户代码（非内核），执行系统代码（内核），空闲以及等待IO

• 内存不足的表现：

  • free memory急剧减少，回收buffer也无济于事，大量使用交换分区（swpd），页面交换（swap）频繁，读写磁盘数量（io）增多，缺页中断（in）增多，上下文切换（cs）次数增多，等待io的进程数（b）增多，大量cpu时间用于等待io（wa）

  • 举例

    • 每隔1s收集1次数据，共收集10次
      
    • 每隔1s展示磁盘数据的情况
      
    • 以表格方式显示时间计数器的内存状态（左边的数字展示的是数量）
      

      • 4、mpstat

        • 实时监控工具，主要报告与cpu相关统计信息

        • 需要手动安装sysstat才能使用（这个工具包中带了很性能分析的工具）

        • mpstat 1 10 每秒显示一次监控数据，总共显示10次
          

        • mpstat -P ALL 3 3s获取1次所有的监控数据 （这里还多展示了各个cpu的情况）
          

      • 相关字段解释：

        • %usr：用户态使用cpu的时间占比
        • %nice：nice 优先级切换（进程切换）占cpu百分比
        • %sys：系统态，在cpu内核中进行计算消耗的时间占比
        • %iowait ：等待占用cpu百分比
        • %irq：硬中断
        • %soft ：软中断
        • %steal ：管理者占用资源
        • %guest：显示cpu或cpu运行虚拟机处理器所花费的时间占比
        • %gnice：显示cpu或cpu运行nices客户机所花费的时间占比
        • %idle：idolt 空闲cpu百分比

      • 5、pidstat

        • 监控全部或指定进程的cpu，内存，设备io等资源占用情况和上下文切换信息。是一个常用的进程性能分析工具，用来实时查看进程的CPU，内存，IO以及上下文切换等指标信息
        • pidstat -u -w 1
          • cswch/s （voluntary context switches）自愿上下文切换，nvcswch voluntary context switches）非自愿上下文切换