python windows下通过SSH获取linux系统cpu、内存、网络使用情况

做个程序，需要用到系统的cpu、内存、网络的使用情况。于是乎就自己写一个。

一、计算cpu的利用率

要读取cpu的使用情况，首先要了解/proc/stat文件的内容，下图是/proc/stat文件的一个例子：

cpu、cpu0、cpu1……每行数字的意思相同，从左到右分别表示user、nice、system、idle、iowait、irq、softirq。根据系统的不同，输出的列数也会不同，比如ubuntu 12.04会输出10列数据，centos 6.4会输出9列数据，后边几列的含义不太清楚，每个系统都是输出至少7列。没一列的具体含义如下：

user：用户态的cpu时间（不包含nice值为负的进程所占用的cpu时间）

nice：nice值为负的进程所占用的cpu时间

system：内核态所占用的cpu时间

idle：cpu空闲时间

iowait：等待IO的时间

irq：系统中的硬中断时间

softirq：系统中的软中断时间

以上各值的单位都是jiffies，jiffies是内核中的一个全局变量，用来记录自系统启动一来产生的节拍数，在这里把它当做单位时间就行。

intr行中包含的是自系统启动以来的终端信息，第一列表示中断的总此数，其后每个数对应某一类型的中断所发生的次数

ctxt行中包含了cpu切换上下文的次数

btime行中包含了系统运行的时间，以秒为单位

processes/total_forks行中包含了从系统启动开始所建立的任务个数

procs_running行中包含了目前正在运行的任务的个数

procs_blocked行中包含了目前被阻塞的任务的个数

由于计算cpu的利用率用不到太多的值，所以截图中并未包含/proc/stat文件的所有内容。

知道了/proc文件的内容之后就可以计算cpu的利用率了，具体方法是：先在t1时刻读取文件内容，获得此时cpu的运行情况，然后等待一段时间在t2时刻再次读取文件内容，获取cpu的运行情况，然后根据两个时刻的数据通过以下方式计算cpu的利用率：100 - (idle2 - idle1)*100/(total2 - total1),其中total = user + system + nice + idle + iowait + irq + softirq。python代码实现如下：

#-*- encoding: utf-8 -*-
import paramiko
import time

def getSSHOutput(host,userName,password,port):
    sshClient = paramiko.SSHClient()
    sshClient.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
    sshClient.connect(host,port,userName,password)
    command = r"cat /proc/stat"
    stdin,stdout,stderr = sshClient.exec_command(command)
    outs = stdout.readlines()
    sshClient.close()
    return outs

def getCpuInfo(outs):  
    for line in outs:
        line = line.lstrip()  
        counters = line.split()
        if len(counters) < 5:
            continue
        if counters[0].startswith('cpu'):
            break
    total = 0
    for i in range(1, len(counters)):
        total = total + long(counters[i])
    idle = long(counters[4])
    return {'total':total, 'idle':idle}
           
def calcCpuUsage(counters1, counters2):
    idle = counters2['idle'] - counters1['idle']
    total = counters2['total'] - counters1['total']
    return 100 - (idle*100/total)
           
if __name__ == '__main__':
    while True:
        SSHOutput = getSSHOutput("192.168.144.128","root","******",22)
        counters1 = getCpuInfo(SSHOutput)  
        time.sleep(1)
        SSHOutput = getSSHOutput("192.168.144.128","root","******",22)
        counters2 = getCpuInfo(SSHOutput)    
        print (calcCpuUsage(counters1, counters2))

二、计算内存的利用率

计算内存的利用率需要读取的是/proc/meminfo文件，该文件的结构比较清晰。

需要知道的是内存的使用总量为used = total - free - buffers - cached，python代码实现如下：

#-*- encoding: utf-8 -*-
import paramiko
import time

def getSSHOutput(host,userName,password,port):
    sshClient = paramiko.SSHClient()
    sshClient.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
    sshClient.connect(host,port,userName,password)
    command = r"cat /proc/meminfo"
    stdin,stdout,stderr = sshClient.exec_command(command)
    outs = stdout.readlines()
    sshClient.close()
    return outs
    
def getMemInfo(outs):
    res = {'total':0, 'free':0, 'buffers':0, 'cached':0}
    index = 0
    for line in outs:
        if(index == 4):
            break
        line = line.lstrip()         
        memItem = line.lower().split()
        if memItem[0] == 'memtotal:':         
            res['total'] = long(memItem[1])
            index = index + 1
            continue
        elif memItem[0] == 'memfree:':
            res['memfree'] = long(memItem[1])
            index = index + 1
            continue
        elif memItem[0] == 'buffers:':
            res['buffers'] = long(memItem[1])
            index = index + 1
            continue
        elif memItem[0] == 'cached:':
            res['cached'] = long(memItem[1])
            index = index + 1
            continue
    return res
           
def calcMemUsage(counters):
    used = counters['total'] - counters['free'] - counters['buffers'] - counters['cached']
    total = counters['total']
    return used*100/total
               
if __name__ == '__main__':
    while True:
        SSHOutput = getSSHOutput("192.168.144.128","root","******",22)
        counters = getMemInfo(SSHOutput)  
        time.sleep(1)
        print (calcMemUsage(counters))

三、获取网络的使用情况

获取网络使用情况需要读取的是/proc/net/dev文件，如下图所示，里边的内容也很清晰，不做过多的介绍，直接上python代码，取的是eth0的发送和收取的总字节数：

#-*- encoding: utf-8 -*-
import paramiko
import time

def getSSHOutput(host,userName,password,port):  
    sshClient = paramiko.SSHClient()
    sshClient.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
    sshClient.connect(host,port,userName,password)
    command = r"cat /proc/net/dev"
    stdin,stdout,stderr = sshClient.exec_command(command)
    outs = stdout.readlines()
    sshClient.close()
    return outs

def getNetInfo(dev,outs):
    res = {'total':0, 'in':0, 'out':0}
    for line in outs:
        if line.lstrip().startswith(dev):
            line = line.replace(':', ' ')
            items = line.split()
            res['in'] = long(items[1])
            res['out'] = long(items[len(items)/2 + 1])
            res['total'] = res['in'] + res['out']
    return res
if __name__ == '__main__':
    SSHOutput = getSSHOutput("192.168.144.128","root","******",22)
    print getNetInfo('eth0',SSHOutput)