Linux atop监控工具部署

一、atop简介

atop是一款用于监控Linux系统资源与进程的工具，它以一定的频率记录系统的运行状态，所采集的数据包含系统资源(CPU、内存、磁盘和网络)使用情况和进程运行情况，并能以日志文件的方式保存在磁盘中，服务器出现问题后，我们可获取相应的atop日志文件进行分析，其比较强大的地方是其支持我们分析数据时进行排序、视图切换、正则匹配等处理。atop是一款开源软件，我们可以从这里获得其源码和rpm安装包。

atop

需要注意的是，这里如果想查看网络的详细视图，还需要安装netatop包，该包安装时，需要linux下有kernel 的相关编译环境，需要编译出一个.ko文件，在内核中加载后才可以使用，netatop不安装 ，不影响CPU、mem、disk、io的性能监控。

二、atop数据存储及配置

/etc/init.d/atop start启动atop后，atop默认采集到的数据文件存放在/var/log/atop目录下。日志文件按天进行保存，默认以"atop_YYYYMMDD"的方式命名、每10分钟采集一次数据、保留最近28天的数据 。以上内容是在配置文件/etc/atop/atop.daily 中进行控制的，如下：

  1. [root@localhost ~]# cat /etc/atop/atop.daily
  2. #!/bin/bash
  3. CURDAY=`date +%Y%m%d` #保留的文件名，可以进行自定义修改，如：加上主机名
  4. LOGPATH=/var/log/atop
  5. BINPATH=/usr/bin
  6. PIDFILE=/var/run/atop.pid
  7. INTERVAL=600 # interval 10 minutes ，此处可以修改为30秒或1分钟采集一次
  8. # verify if atop still runs for daily logging
  9. #
  10. if [ -e $PIDFILE ] && ps -p `cat $PIDFILE` | grep 'atop$' > /dev/null
  11. then
  12. kill -USR2 `cat $PIDFILE` # final sample and terminate
  13. CNT=0
  14. while ps -p `cat $PIDFILE` > /dev/null
  15. do
  16. let CNT+=1
  17. if [ $CNT -gt 5 ]
  18. then
  19. break;
  20. fi
  21. sleep 1
  22. done
  23. rm $PIDFILE
  24. fi
  25. # delete logfiles older than four weeks
  26. # start a child shell that activates another child shell in
  27. # the background to avoid a zombie
  28. #
  29. ( (sleep 3; find $LOGPATH -name 'atop_*' -mtime +28 -exec rm {} ;)& ) #保留最近28天的数据，可以修改为最近一周的
  30. # activate atop with interval of 10 minutes, replacing the current shell
  31. #
  32. echo $$ > $PIDFILE
  33. exec $BINPATH/atop -a -R -w $LOGPATH/atop_$CURDAY $INTERVAL > $LOGPATH/daily.log 2>&1

三、监控字段的含义

ATOP列：该列显示了主机名、信息采样日期和时间点

PRC列：该列显示进程整体运行情况

  1. sys、usr字段分别指示进程在内核态和用户态的运行时间
  2. #proc字段指示进程总数
  3. #zombie字段指示僵死进程的数量
  4. #exit字段指示atop采样周期期间退出的进程数量

CPU列：该列显示CPU整体(即多核CPU作为一个整体CPU资源)的使用情况，我们知道CPU可被用于执行进程、处理中断，也可处于空闲状态(空闲状态分两种，一种是活动进程等待磁盘IO导致CPU空闲，另一种是完全空闲)

  1. sys、usr字段指示CPU被用于处理进程时，进程在内核态、用户态所占CPU的时间比例
  2. irq字段指示CPU被用于处理中断的时间比例
  3. idle字段指示CPU处在完全空闲状态的时间比例
  4. wait字段指示CPU处在“进程等待磁盘IO导致CPU空闲”状态的时间比例

CPU列各个字段指示值相加结果为N00%，其中N为cpu核数。

cpu列：该列显示某一核cpu的使用情况，各字段含义可参照CPU列，各字段值相加结果为100%

CPL列：该列显示CPU负载情况

  1. avg1、avg5和avg15字段：过去1分钟、5分钟和15分钟内运行队列中的平均进程数量
  2. csw字段指示上下文交换次数
  3. intr字段指示中断发生次数

MEM列：该列指示内存的使用情况

  1. tot字段指示物理内存总量
  2. free字段指示空闲内存的大小
  3. cache字段指示用于页缓存的内存大小
  4. buff字段指示用于文件缓存的内存大小
  5. slab字段指示系统内核占用的内存大小

SWP列：该列指示交换空间的使用情况

  1. tot字段指示交换区总量
  2. free字段指示空闲交换空间大小

PAG列：该列指示虚拟内存分页情况

swin、swout字段：换入和换出内存页数

DSK列：该列指示磁盘使用情况，每一个磁盘设备对应一列，如果有sdb设备，那么增多一列DSK信息

  1. sda字段：磁盘设备标识
  2. busy字段：磁盘忙时比例
  3. read、write字段：读、写请求数量

NET列：多列NET展示了网络状况，包括传输层(TCP和UDP)、IP层以及各活动的网口信息

  1. XXXi  字段指示各层或活动网口收包数目
  2. XXXo 字段指示各层或活动网口发包数目

四、视图模视与按键

1、默认视图(Generic information)

进入atop信息界面，我们看到的就是进程信息的默认视图(上图下半部分)，按g键可以从其他视图跳到默认视图。以简介里的截图为例，我们可以看到PID为31085的find进程在退出前在内核模式下占用了0.45秒CPU时间，在用户模式下占用了0.10秒CPU时间，相对10分钟采样周期，CPU时间占用比例为3%，ST列表示进程状态，N表示该进程是前一个采样周期新生成的进程，E表示该进程已退出，EXC列指示进程的退出码。从进程名在“<>”符号中，我们亦可知该进程已退出。

2、内存视图(Memory consumption)

内存视图展示了进程使用内存情况，按m键可进入内存视图。如下图：

memory consumption

上图下半部分展示了每个进程占用的虚拟内存空间(VSIZE)、内存空间(RSIZE)大小，以及在上一个采样周期中虚拟内存和物理内存增长大小(VGROW、RGROW)，MEM列指示进程所占物理内存大小。从上图的PAG列的信息，我们可以知道此时系统内存负载较高，页交换比较频繁，而且可以看出物理内存几乎完全不可用，swap分区也比较繁忙，从进程视图中VGROW和RGROW列可看出 lekker 进程占用内存量大量增长，部分进程占用的内存减少(VGROW或RGROW字段为负值)，为lekker进程腾出空间。

3、命令视图(Command line)

这个对于查看具体某个命令的详细参数，很容易通过该模式下查看到。比如，我们有多个java程序，普通视图下，可能看到的只显示为java ，但通过命令模式，我们可以方便的区分出，到底是哪个java程序占用资源比较高。如下图：

atop command

4、磁盘视图

通过按键d 可以进入磁盘视图，可以查看每个进程占用IO的情况。

5、快捷键汇总

读取atop日志文件： atop  -r  XXX

前进翻页： t

后退翻页： T

进程列表前进翻页： ctrl + f

进程列表后退翻页： ctrl + b

按时间跳转：

 b

 Enter new time (format hh:mm):

 按hh:mm格式输入时间

进程视图：

g   —— 默认输出

m  —— 内存相关输出

d   —— 磁盘相关输出

n   —— 网络相关输出

c   —— 命令行输出

u  查看对应的用户资源使用情况

p  显示所有每个进程的所有信息占用情况（disk、mem、io）

P（大写） 正则匹配，显示所有匹配到的进程

退出atop：q

五、atopsar 及其他

atopsar是一个类似于sar 的工具，其可以实时获取数据，也可以通过读取历史文件获取主机的 cpu、load 、io、mem等信息，不过该命令查看到的是全局信息，不是会显示具体某个进程的占用信息（O G D N 几个参数可以显示占用最高的前三个进程），具体用法如下：

  1. SUSEt:/var/log/atop # atopsar --help
  2. atopsar: invalid option -- '-'
  3. Usage: atopsar [-flags] [-r file|date] [-R cnt] [-b hh:mm] [-e hh:mm]
  4. or
  5. Usage: atopsar [-flags] interval [samples]
  6. Today's atop logfile is used by default!
  7. Generic flags:
  8. -r read statistical data from specific atop logfile
  9. (pathname, or date in format YYYYMMDD, or y[y..])
  10. -R summarize <cnt> samples into one sample
  11. -b begin showing data from specified time
  12. -e finish showing data after specified time
  13. -S print timestamp on every line in case of more resources
  14. -x never use colors to indicate overload (default: only if tty)
  15. -C always use colors to indicate overload (default: only if tty)
  16. -M use markers to indicate overload (* = critical, + = almost)
  17. -H repeat report headers (in case of tty: depending on screen lines)
  18. -a print all resources, even when inactive
  19. Specific flags to select reports:
  20. -A print all available reports
  21. -c cpu utilization
  22. -p process(or) load
  23. -P processes & threads
  24. -m memory & swapspace
  25. -s swap rate
  26. -l logical volume activity
  27. -f multiple device activity
  28. -d disk activity
  29. -n NFS client mounts
  30. -j NFS client activity
  31. -J NFS server activity
  32. -i net-interf (general)
  33. -I net-interf (errors)
  34. -w ip v4 (general)
  35. -W ip v4 (errors)
  36. -y icmp v4 (general)
  37. -Y icmp v4 (per type)
  38. -u udp v4
  39. -z ip v6 (general)
  40. -Z ip v6 (errors)
  41. -k icmp v6 (general)
  42. -K icmp v6 (per type)
  43. -U udp v6
  44. -t tcp (general)
  45. -T tcp (errors)
  46. -O top-3 processes cpu
  47. -G top-3 processes memory
  48. -D top-3 processes disk
  49. -N top-3 processes network

1、实时显示

如下为显示，每60s 刷新一次结果，共显示5次，如下官方的示例中，只有一个cpu ，如果有多个CPU，会显示每个core的占用情况。

  1. $ atopsar -c 60 5
  2. myhost 2.6.18.3up #7 Wed May 30 13:57:06 CEST 2009 i686 2009/08/17
  3. -------------------------- analysis date: 2009/08/17 --------------------------
  4. 14:22:11 cpu %usr %nice %sys %irq %softirq %steal %wait %idle _cpu_
  5. 14:23:11 all 2 0 8 1 1 0 88 0
  6. 14:24:11 all 32 0 38 1 1 0 28 0
  7. 14:25:11 all 43 0 45 2 1 0 0 9
  8. 14:26:11 all 2 0 2 1 1 0 15 79
  9. 14:27:11 all 2 0 1 0 0 0 11 86

2、读取文件，指定范围

下面的示例中，指定了读取哪一天的数据文件，并指定起止时间，-A 参数是输出所有项

  1. $ atopsar -A -b 13:00 -e 13:35 -r atop_20130818
  2. myhost 2.6.18.3up #7 Wed May 30 13:57:06 CEST 2009 i686 2009/08/17
  3. -------------------------- analysis date: 2009/08/17 --------------------------
  4. 13:00:01 cpu %usr %nice %sys %irq %softirq %steal %wait %idle _cpu_
  5. 13:10:01 all 6 0 8 4 4 0 54 24
  6. 13:20:01 all 10 0 12 4 4 0 56 15
  7. 13:30:01 all 31 0 9 3 3 0 35 19
  8. 13:00:01 pswch/s devintr/s clones/s loadavg1 loadavg5 loadavg15 _load_
  9. 13:10:01 8042 6256 0.33 1.12 0.99 0.51
  10. 13:20:01 8575 5806 0.34 1.31 1.28 0.89
  11. 13:30:01 6594 4397 0.39 1.29 1.54 1.22
  12. 13:00:01 clones/s pexit/s curproc curzomb thrrun thrslpi thrslpu _procthr_
  13. 13:10:01 0.33 0.33 150 0 1 167 0
  14. 13:20:01 0.28 0.26 151 0 1 163 0
  15. 13:30:01 0.71 0.72 143 0 2 173 0
  16. 13:00:01 memtotal memfree buffers cached slabmem swptotal swpfree _mem_
  17. 13:10:01 995M 12M 48M 718M 56M 1983M 1895M
  18. 13:20:01 995M 13M 60M 705M 57M 1983M 1895M
  19. 13:30:01 995M 13M 62M 702M 57M 1983M 1895M
  20. ………………输出太多，省略

3、其他

atop启动后，除了atop 进程本身外，还会启动一个atopacctd 进程，该进程是一个计数进程，其数据文件存放在如下路径：

  1. /var/run/pacct_source
  2. /var/run/pacct_shadow.d/current
  3. /var/run/pacct_shadow.d/N.paf
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