Guía para Maestría Avanzada en Comandos Linux, Parte 3: Administración de Recursos
por Arup Nanda
Publicado en mayo de 2009
En esta entrega, aprenda los comandos avanzados de Linux para monitorear componentes físicos
Un sistema Linux está conformado por varios componentes físicos clave como CPU, memorias, tarjetas de red y dispositivos de almacenamiento. Para administrar de manera efectiva el entorno Linux, usted debería poder evaluar varias métricas de estos recursos—cuánto procesa cada componente, si existen cuellos de botella, entre otras cosas —con una precisión razonable.
En otras partes de esta serie usted aprendió algunos comandos para medir las métricas en un nivel macro. En esta entrega, no obstante, aprenderá los comandos avanzados de Linux para monitorear componentes físicos. En especial, aprenderá acerca de los comandos en las siguientes categorías:
| Component | Commands |
| Memory | free, vmstat, mpstat, iostat, sar |
| CPU | vmstat, mpstat, iostat, sar |
| I/O | vmstat, mpstat, iostat, sar |
| Processes | ipcs, ipcrm |
Como puede observar, algunos comandos aparecen en más de una categoría. Esto se debe a que los comandos pueden desempeñar muchas tareas. Algunos comandos se ajustan mejor a otros componentes –por ej., iostat para I/O—pero debería comprender las diferencias en sus trabajos y utilizar aquellos con los que se sienta más cómodo.
En la mayoría de los casos, un solo comando no es útil para comprender lo que realmente está sucediendo. Usted debería conocer múltiples comandos para obtener la información que desea.
"free"
Una pregunta común es, “¿Cuánta memoria está siendo utilizada por mis aplicaciones y los distintos servidores, usuarios y procesos de sistemas?” O, “¿Cuánto espacio de memoria tengo libre en este momento?” Si la memoria utilizada por los procesos en ejecución es mayor la memoria RAM disponible, los procesos se trasladan a la memoria swap (memoria virtual). Por lo tanto, una pregunta complementaria sería, “¿Qué cantidad de memoria swap se está utilizando?”.El comando “free” responde a todas estas preguntas. Es más, una opción muy útil, –m , muestra la memoria libre en megabytes:
# free -m
total used free shared buffers cached
Mem: 1772 1654 117 0 18 618
-/+ buffers/cache: 1017 754
Swap: 1983 1065 918
El output muestra que el sistema tiene 1.772 MB de RAM, de los cuales se utilizan 1.654 MB, dejando 117 MB de memoria libre. La segunda línea muestra los cambios de tamaño de caché y buffers en la memoria física. La tercera línea muestra la utilización de memoria swap.
Para expresar lo mismo en kilobytes y gigabytes, reemplace la opción -m con -k o -g respectivamente. Usted puede colocarse en el nivel de bytes también, utilizando la opción –b.
# free -b
total used free shared buffers cached
Mem: 1858129920 1724039168 134090752 0 18640896 643194880
-/+ buffers/cache: 1062203392 795926528
Swap: 2080366592 1116721152 963645440
La opción –t muestra el total al final del output (suma de memoria física más swap):
# free -m -t
total used free shared buffers cached
Mem: 1772 1644 127 0 16 613
-/+ buffers/cache: 1014 757
Swap: 1983 1065 918
Total: 3756 2709 1046
A pesar de que “free” no muestra los porcentajes, podemos extraer y formatear partes específicas del output para mostrar la memoria utilizada como porcentaje del total solamente:
# free -m | grep Mem | awk '{print ($3 / $2)*100}'
98.7077
Esto viene bien para los shell scripts en donde las cantidades específicas son importantes. Por ejemplo, usted quizás quiera generar un alerta cuando el porcentaje de memoria libre descienda por debajo de cierto límite.De modo similar, para encontrar el porcentaje de swap utilizado, usted puede emitir:
free -m | grep -i Swap | awk '{print ($3 / $2)*100}'
Puede utilizar free para observar la carga de memoria empleada por una aplicación. Por ejemplo, controle la memoria libre antes de iniciar una aplicación de backup y luego contrólela inmediatamente luego de iniciarla. La diferencia podría atribuirse al consumo por parte de la aplicación de backup.
Para Usuarios de Oracle
Entonces, ¿cómo puede utilizar este comando para administrar el servidor Linux que ejecuta su entorno de Oracle? Una de las causas más comunes de los problemas de desempeño es la falta de memoria, lo que provoca que el sistema “intercambie” áreas de memoria en el disco de manera temporal. Cierto grado de intercambio es probablemente inevitable pero experimentar una gran cantidad de intercambio puede indicar falta de memoria libre.En cambio, usted puede utilizar free para obtener información de la memoria libre y ahora hacer el seguimiento con el comando sar (que se muestra luego) para controlar la tendencia histórica del consumo de memoria y swap. Si el uso de swap es temporario, es probable que se trate de un pico (spike) por única vez; pero si se declara durante un período de tiempo, debería hacerlo notar. Existen algunas sospechas posibles y obvias de sobrecarga crónica de memoria:
- SGA más amplia que la memoria disponible
- Amplia asignación en PGA
- Algunos procesos con bugs que producen la fuga de de memoria
"ipcs"
Cuando se ejecuta un proceso, se adopta desde la “memoria compartida”. Puede haber uno o muchos segmentos de memoria compartida por proceso. Los procesos intercambian mensajes entre ellos (“comunicaciones entre procesos”, o IPC) y utilizan semáforos. Para desplegar información sobre segmentos de memoria compartida, colas de mensajes IPC y semáforos, usted puede utilizar un solo comando: ipcs.La opción –m es muy conocida; despliega los segmentos de memoria compartida.
# ipcs -m ------ Shared Memory Segments -------- key shmid owner perms bytes nattch status 0xc4145514 2031618 oracle 660 4096 0 0x00000000 3670019 oracle 660 8388608 108 0x00000000 327684 oracle 600 196608 2 dest 0x00000000 360453 oracle 600 196608 2 dest 0x00000000 393222 oracle 600 196608 2 dest 0x00000000 425991 oracle 600 196608 2 dest 0x00000000 3702792 oracle 660 926941184 108 0x00000000 491529 oracle 600 196608 2 dest 0x49d1a288 3735562 oracle 660 140509184 108 0x00000000 557067 oracle 600 196608 2 dest 0x00000000 1081356 oracle 600 196608 2 dest 0x00000000 983053 oracle 600 196608 2 dest 0x00000000 1835023 oracle 600 196608 2 dest
Este output, tomado de un servidor que ejecuta software de Oracle, muestra los distintos segmentos de memoria compartida. Cada uno se identifica exclusivamente por un ID de memoria compartida, y se muestra en la columna “shmid”. (Más adelante verá cómo utilizar el valor de esta columna.) El “owner”, por supuesto, muestra el propietario del segmento, la columna “perms” muestra los permisos (igual que los permisos unix), y “bytes” muestra el tamaño de los bytes.
La opción -u muestra un breve resumen:
# ipcs -mu ------ Shared Memory Status -------- segments allocated 25 pages allocated 264305 pages resident 101682 pages swapped 100667 Swap performance: 0 attempts 0 successes
La opción –l muestra los límites (en contraposición a los valores actuales):
# ipcs -ml ------ Shared Memory Limits -------- max number of segments = 4096 max seg size (kbytes) = 907290 max total shared memory (kbytes) = 13115392 min seg size (bytes) = 1
Si usted ve que los valores reales se acercan o se encuentran en el límite, debería extender ese límite.
Puede obtener un panorama detallado de un segmento de memoria compartida utilizando el valor shmid. La opción –i logra esto. Usted verá los detalles de shmid 3702792:
# ipcs -m -i 3702792 Shared memory Segment shmid=3702792 uid=500 gid=502 cuid=500 cgid=502 mode=0660 access_perms=0660 bytes=926941184 lpid=12225 cpid=27169 nattch=113 att_time=Fri Dec 19 23:34:10 2008 det_time=Fri Dec 19 23:34:10 2008 change_time=Sun Dec 7 05:03:10 2008
Más adelante verá un ejemplo de cómo interpretar el output de arriba.
La opción -s muestra los semáforos en el sistema:
# ipcs -s ------ Semaphore Arrays -------- key semid owner perms nsems 0x313f2eb8 1146880 oracle 660 104 0x0b776504 2326529 oracle 660 154 … and so on …
Esto muestra algunos de datos valiosos. Se observa que el grupo de semáforos de ID 1146880 posee 104 semáforos, y el otro tiene 154. Si usted los suma, el valor total debe ser menor al límite máximo definido por el parámetro kernel (semmax). Mientras se instala el software de la Base de Datos de Oracle, el controlador de preinstalación debe controlar los parámetros para semmax. Luego, cuando el sistema alcanza el estado seguro, usted puede controlar la utilización real y luego ajustar el valor kernel de manera adecuada.
Para Usuarios de Oracle
¿Cómo puede descubrir los segmentos de memoria compartida utilizados por la instancia de Base de Datos de Oracle? Para lograrlo, utilice el comando oradebug. Primero conéctese a la base de datos como sysdba:# sqlplus / as sysdba
En el SQL, utilice el comando oradebug como se muestra abajo:
SQL> oradebug setmypid Statement processed. SQL> oradebug ipc Information written to trace file.
Para descubrir el nombre del archivo de rastreo:
SQL> oradebug TRACEFILE_NAME /opt/oracle/diag/rdbms/odba112/ODBA112/trace/ODBA112_ora_22544.trcAhora, si abre un archivo de rastreo, usted verá los IDs de la memoria compartida. Aquí se muestra un extracto del archivo:
Area #0 `Fixed Size' containing Subareas 0-0
Total size 000000000014613c Minimum Subarea size 00000000
Area Subarea Shmid Stable Addr Actual Addr
0 0 17235970 0x00000020000000 0x00000020000000
Subarea size Segment size
0000000000147000 000000002c600000
Area #1 `Variable Size' containing Subareas 4-4
Total size 000000002bc00000 Minimum Subarea size 00400000
Area Subarea Shmid Stable Addr Actual Addr
1 4 17235970 0x00000020800000 0x00000020800000
Subarea size Segment size
000000002bc00000 000000002c600000
Area #2 `Redo Buffers' containing Subareas 1-1
Total size 0000000000522000 Minimum Subarea size 00000000
Area Subarea Shmid Stable Addr Actual Addr
2 1 17235970 0x00000020147000 0x00000020147000
Subarea size Segment size
0000000000522000 000000002c600000
... and so on ...
El ID de memoria compartida se muestra en letra mayúsculas rojas. Usted puede utilizar este ID de memoria compartida para obtener los detalles de la memoria compartida:
# ipcs -m -i 17235970
Otra observación útil es el valor de lpid – el ID del proceso que por última vez alcanzó el segmento de memoria compartida. Para demostrar el valor en ese atributo, utilice SQL*Plus para conectarse a la instancia desde una sesión distinta.# sqlplus / as sysdba
En esa sesión, descubra el PID del proceso del servidor:
SQL> select spid from v$process 2 where addr = (select paddr from v$session 3 where sid = 4 (select sid from v$mystat where rownum < 2) 5 ); SPID ------------------------ 13224
Ahora vuelva a ejecutar el comando “ipcs” frente al mismo segmento de memoria compartida:
# ipcs -m -i 17235970 Shared memory Segment shmid=17235970 uid=500 gid=502 cuid=500 cgid=502 mode=0660 access_perms=0660 bytes=140509184 lpid=13224 cpid=27169 nattch=113 att_time=Fri Dec 19 23:38:09 2008 det_time=Fri Dec 19 23:38:09 2008 change_time=Sun Dec 7 05:03:10 2008
Preste atención al valor de “lpid”, que fue cambiado a 13224 desde el valor original 12225. El “lpid” muestra el PID del último proceso que alcanzó el segmento de memoria compartida, y observe cómo cambiaron los valores.
El comando por sí mismo, ofrece poco valor. El próximo comando – ipcrm – le permite actuar en base al output, como verá en la próxima sección.
ipcrm
Ahora que ha identificado la memoria compartida y demás métricas de IPC ¿qué hacer con ellas? Usted ya ha conocido su uso, por ejemplo, identificar le memoria compartida utilizada por Oracle, asegurar que el parámetro kernel para la memoria compartida haya sido establecido, etc. Otra aplicación común es eliminar la memoria compartida, la cola de mensajes IPC, o los grupos de semáforos.Para eliminar el segmento de memoria compartida, observe su “shmid” del output del comando “ipcs”. Luego utilice la opción –m para eliminar el segmento. Para remover el segmento con ID 3735562, utilice
# ipcrm –m 3735562Esto eliminará la memoria compartida. Usted también puede utilizarlo para eliminar colas de mensajes IPC y semáforos (utilizando los parámetros –s y –q).
Para Usuarios de Oracle
Algunas veces cuando se cierra la instancia de base de datos, los segmentos de memoria compartida pueden no eliminarse por completo por el kernel de Linux. La memoria compartida que queda no es utilizada; no obstante, invade los recursos del sistema reduciendo la cantidad de memoria disponible para otros procesos. En ese caso, usted puede controlar cualquier segmento de memoria compartida persistente que posee el usuario “oracle” y luego eliminarlo, si corresponde, utilizando el comando ”ipcrm”.vmstat
Cuando se invoca vmstat, denominado el “abuelo” de todas las visualizaciones relacionadas con procesos y memorias, continuamente ejecuta y entrega su información. Toma dos segmentos:# vmstat
# vmstat 5 10
procs -----------memory---------- --swap-- ----io---- --system-- ----cpu---- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa 0 0 1087032 132500 15260 622488 89 19 9 3 0 0 4 10 82 5 0 0 1087032 132500 15284 622464 0 0 230 151 1095 858 1 0 98 1 0 0 1087032 132484 15300 622448 0 0 317 79 1088 905 1 0 98 0 … shows up to 10 times.
El output muestra mucha información sobre los recursos del sistema. Veámoslos en detalle:
| procs | Muestra la cantidad de procesos |
| r | Proceso en espera para ser ejecutado. Cuanto mayor es la carga del sistema, mayor la cantidad de procesos que esperan que los ciclos de CPU se ejecuten. |
| b | Procesos en espera ininterrumpible, también conocidos como procesos “bloqueados”. Estos procesos generalmente esperan una I/O, pero también podrían referirse a otras cosas. |
Algunas veces hay otra columna que se denomina “w”, la cual muestra la cantidad de procesos que pueden ser ejecutados pero que se han intercambiado al área de swap.
La cantidad que muestra “b” debería ser cercana a 0. Si la cantidad que se muestra en “w” es elevada, usted puede necesitar más memoria.
El siguiente cuadro muestra las métricas de memoria::
| swpd | Cantidad de memoria virtual o memoria swap (en KB) |
| free | Cantidad de memoria física libre (en KB) |
| buff | Cantidad de memoria utilizada como buffer (en KB) |
| cache | Kilobytes de memoria física utilizados como caché |
La memoria de buffer se utiliza para almacenar metadatos de archivos como i-nodes y datos de dispositivos de bloques en bruto. La memoria de caché se utiliza para datos de archivos.
El siguiente cuadro muestra la actividad de swap:
| si | Índice en el cual la memoria realiza el intercambio del disco a la RAM física (en KB/seg.) |
| so | Índice en el cual la memoria realiza el intercambio al disco desde la memoria RAM física (en KB/seg.) |
El siguiente cuadro muestra la actividad de I/O:
| bi | Índice en el cual el sistema envía datos a los dispositivos de bloque (en bloques/seg.) |
| bo | Índice en el cual el sistema lee los datos desde los dispositivos de bloque (en bloques/seg.) |
El siguiente cuadro muestra las actividades relacionadas con el sistema:
| in | Cantidad de interrupciones del sistema por segundo |
| cs | Índice de cambios de contexto en el espacio del proceso (en cantidad /seg.) |
El último cuadro es probablemente el más utilizado –información sobre la carga de CPU:
| us | Muestra el porcentaje de CPU utilizado en los procesos del usuario. Los procesos de Oracle se presentan en esta categoría. |
| sy | Porcentaje de CPU utilizado por los procesos del sistema, tales como los procesos de raíz |
| id | Porcentaje de CPU libre |
| wa | Porcentaje utilizado en “espera por I/O” |
Veamos cómo interpretar estos valores. La primera línea del output es un promedio de todas las métricas desde el reinicio del sistema. Por lo tanto, ignore esa línea ya que no muestra el estado real. Las demás líneas muestran las métricas en tiempo real.
De modo ideal, la cantidad de procesos en espera o bloqueados (bajo el encabezado “procs”) debería ser 0 o cercana a 0. Si ésta es elevada, entonces el sistema no tiene demasiados recursos como CPU, memoria o I/O. Esta información resulta útil al momento de diagnosticar los problemas de desempeño.
Los datos bajo “swap” indican si se está produciendo un exceso de intercambio. Si ese es el caso, entonces quizás tenga memoria física inadecuada. Usted debería reducir la demanda de memoria o aumentar la memoria RAM física.
Los datos bajo “io” indican el flujo de datos desde y hasta el disco. Esto muestra la actividad del disco, sin indicar necesariamente la existencia de algún problema. Si usted observa un número elevado en “proc” y luego en la columna “b” (procesos que están siendo bloqueados) y I/O elevado, el problema podría deberse a una contención I/O severa.
La información más útil se presenta en el encabezado “cpu”. La columna “id” muestra la CPU inactiva. Si usted resta 100 a esa cantidad, obtiene el porcentaje de CPU ocupada. ¿Recuerda el comando “top” descripto en otra entrega de esta serie? Ese también muestra el porcentaje de CPU libre. La diferencia es: el comando “top” muestra el porcentaje libre para cada CPU mientras que el vmstat muestra la visión consolidada de todas las CPU.
El comando “vmstat” también muestra el desglose del uso de CPU: qué cantidad es utilizada por el sistema Linux, qué cantidad por un proceso de usuarios y por la espera para I/O. A partir de este desglose usted puede determinar qué contribuye al consumo de la CPU. Si la carga del sistema de CPU es alta, ¿podría haber algún proceso raíz como un backup en ejecución?
La carga del sistema debería ser consistente durante un período de tiempo. Si el sistema muestra una cantidad elevada, utilice el comando “top” para identificar el porcentaje de consumo de CPU.
Para Usuarios de Oracle
Los procesos de Oracle (los procesos de antecedentes y del servidor) y los procesos de usuarios (sqlplus, apache, etc.) figuran bajo “us”. Si esta cantidad es elevada, utilice “top” para identificar los procesos. Si la columna “wa” muestra una cantidad elevada, esto indica que el sistema I/O no puede alcanzar la cantidad de lectura o escritura. Esto podría ocasionalmente disparar un resultado de picos en actualizaciones a la base de datos, lo que podría causar un cambio de registro y un pico posterior en los procesos de archivo. Pero, si muestra consistentemente una cifra elevada, entonces podría estar en presencia de un cuello de botella de I/O.Las obstrucciones de I/O en una base de datos de Oracle pueden causar serios problemas. Aparte de los problemas de desempeño, el lento flujo de I/O podría provoca enlentecer las escrituras de “controlfile”, lo que provocaría la espera de un proceso hasta adquirir “controlfile” en cola. Si la espera es de más de 900 segundos, y un proceso crítico está en espera, como LGWR, se elimina la instancia de base de datos.
Si el nivel de intercambio (swapping) es elevado, tal vez el tamaño de SGA sea muy alto para ajustarse a la memoria física. Usted debería reducir el tamaño de SGA o aumentar la memoria física.
mpstat
Otro comando útil para obtener las estadísticas relacionadas con la CPU es “mpstat”. Aquí se muestra un ejemplo del output:# mpstat -P ALL 5 2 Linux 2.6.9-67.ELsmp (oraclerac1) 12/20/2008 10:42:38PM CPU %user %nice %system %iowait %irq %soft %idle intr/s 10:42:43PM all 6.89 0.00 44.76 0.10 0.10 0.10 48.05 1121.60 10:42:43PM 0 9.20 0.00 49.00 0.00 0.00 0.20 41.60 413.00 10:42:43PM 1 4.60 0.00 40.60 0.00 0.20 0.20 54.60 708.40 10:42:43PM CPU %user %nice %system %iowait %irq %soft %idle intr/s 10:42:48PM all 7.60 0.00 45.30 0.30 0.00 0.10 46.70 1195.01 10:42:48PM 0 4.19 0.00 2.20 0.40 0.00 0.00 93.21 1034.53 10:42:48PM 1 10.78 0.00 88.22 0.40 0.00 0.00 0.20 160.48 Average: CPU %user %nice %system %iowait %irq %soft %idle intr/s Average: all 7.25 0.00 45.03 0.20 0.05 0.10 47.38 1158.34 Average: 0 6.69 0.00 25.57 0.20 0.00 0.10 67.43 724.08 Average: 1 7.69 0.00 64.44 0.20 0.10 0.10 27.37 434.17
Muestra las distintas estadísticas para las CPU del sistema. Las opciones –P ALL ordena al comando desplegar las estadísticas de todas las CPU, no solamente de una específica. Los parámetros 5 2 ordenan al comando ejecutarse cada 5 segundos y durante 2 veces. El output de arriba muestra las métricas para todas las primeras CPU (agrupadas) y para cada CPU individualmente. Finalmente, el porcentaje para todas las CPU se muestra al final.
Veamos el significado de los valores de las columnas:
| %user | Indica el porcentaje de procesamiento para la CPU consume por proceso de usuario. Los procesos de usuarios son procesos que no son kernel utilizados para aplicaciones como las de la base de datos de Oracle. En este output de ejemplo, el porcentaje de CPU de usuario es muy pequeño. |
| %nice | Indica el porcentaje de CPU cuando un proceso ha bajado su categoría por el comando nice. El comando nice ha sido descripto en una entrega anterior. En resumen, el comando nice cambia la prioridad de un proceso. |
| %system | Indica el porcentaje de CPU utilizado por los procesos kernel |
| %iowait | Muestra el porcentaje de tiempo de CPU utilizado por la espera de I/O |
| %irq | Indica el porcentaje de CPU utilizado para manejar las interrupciones del sistema |
| %soft | Indica el porcentaje utilizado para las interrupciones de software |
| %idle | Muestra el tiempo de inactividad de la CPU |
| %intr/s | Muestra la cantidad total de interrupciones que la CPU recibe por segundo |
Usted podría preguntarse cuál es el propósito del comando mpstat cuando usted ya posee vmstat, descripto anteriormente. Existe una gran diferencia: mpstat puede mostrar las estadísticas por procesador, mientras que vmstat ofrece una visión consolidada de todos los procesadores. Por lo tanto, es posible que una aplicación escasamente escrita que no utilice una arquitectura de múltiples threads se ejecute sobre un motor de múltiples procesadores pero que no utilice todos los procesadores. Como resultado, se produce la sobrecarga de una CPU mientras que las demás permanecen libres. Usted puede diagnosticar fácilmente estas clases de problemas por medio de mpstat.
Para Usuarios de Oracle
De modo similar a vmstat, el comando mpstat también produce estadísticas relacionadas con la CPU de manera que todos los debates relacionados con los problemas de CPU también se aplican a mpstat. Cuando usted observa un bajo nivel de %idle, sabe que está en presencia de una insuficiencia de CPU. Cuando observa una cantidad de %iowait mayor, usted sabe que existe algún problema con el subsistema I/O en torno a la carga actual. Esta información resulta útil para resolver rápidamente los problemas de desempeño de la base de datos de Oracle.iostat
Una parte clave de la evaluación de desempeño es el desempeño del disco. El comando iostat brinda las métricas de desempeño de las interfaces de almacenamiento.# iostat
Linux 2.6.9-55.0.9.ELlargesmp (prolin3) 12/27/2008
avg-cpu: %user %nice %sys %iowait %idle
15.71 0.00 1.07 3.30 79.91
Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
cciss/c0d0 4.85 34.82 130.69 307949274 1155708619
cciss/c0d0p1 0.08 0.21 0.00 1897036 3659
cciss/c0d0p2 18.11 34.61 130.69 306051650 1155700792
cciss/c0d1 0.96 13.32 19.75 117780303 174676304
cciss/c0d1p1 2.67 13.32 19.75 117780007 174676288
sda 0.00 0.00 0.00 184 0
sdb 1.03 5.94 18.84 52490104 166623534
sdc 0.00 0.00 0.00 184 0
sdd 1.74 38.19 11.49 337697496 101649200
sde 0.00 0.00 0.00 184 0
sdf 1.51 34.90 6.80 308638992 60159368
sdg 0.00 0.00 0.00 184 0
... and so on ...
La primera parte del output muestra las métricas como el espacio de CPU libre y las esperas I/O como ha podido ver en el comando mpstat.La próxima parte del output muestra métricas muy importantes para cada uno de los dispositivos de disco en el sistema. Veamos lo que significan estas columnas:
| Device | Nombre del dispositivo |
| tps | Cantidad de transferencias por segundo, es decir, cantidad de operaciones I/O por segundo. Nota: esta es solamente la cantidad de operaciones I/O; cada operación podría ser extensa o pequeña. |
| Blk_read/s | Cantidad de bloques leídos desde este dispositivo por segundo. Generalmente los bloques tienen un tamaño de 512 bytes. Este es el mejor valor de utilización de disco. |
| Blk_wrtn/s | Cantidad de bloques escritos en este dispositivo por segundo |
| Blk_read | Cantidad de bloques leídos desde este dispositivo al momento. Preste atención; no se refiere a lo que está sucediendo en ese momento. Estos bloques ya fueron leídos desde el dispositivo. Es posible que no se esté leyendo nada en ese momento. Observe esto por un rato para ver si se producen cambios. |
| Blk_wrtn | Cantidad de bloques escritos en el dispositivo |
En un sistema con muchos dispositivos, el output podría aparecer a través de varias pantallas—haciendo que las cosas sean un poco difícil de examinar, especialmente si busca un dispositivo específico. Usted puede obtener las métricas para un dispositivo específico solamente utilizando ese dispositivo como parámetro.
# iostat sdaj
Linux 2.6.9-55.0.9.ELlargesmp (prolin3) 12/27/2008
avg-cpu: %user %nice %sys %iowait %idle
15.71 0.00 1.07 3.30 79.91
Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
sdaj 1.58 31.93 10.65 282355456 94172401
Las métricas de CPU mostradas al comienzo pueden no ser demasiado útiles. Para eliminar las estadísticas relacionadas con la CPU en el comienzo del output, utilice la opción -d.
Usted puede establecer parámetros adicionales al final para que iostat despliegue las estadísticas de dispositivo en intervalos regulares. Para obtener las estadísticas para este dispositivo cada 5 segundos durante 10 veces, emita lo siguiente:
# iostat -d sdaj 5 10 You can display the stats in kilobytes instead of just bytes using the -k option: # iostat -k -d sdaj Linux 2.6.9-55.0.9.ELlargesmp (prolin3) 12/27/2008 Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sdaj 1.58 15.96 5.32 141176880 47085232
A pesar de que el output de arriba puede ser útil, aún queda demasiada información que no está lista para ser desplegada. Por ejemplo, una de las causas de los problemas de disco es el tiempo de servicio de disco, es decir, la rapidez con la que el disco obtiene los datos para el proceso que los pide. Para alcanzar ese nivel de métricas, debemos obtener las estadísticas “extendidas” en el disco, utilizando la opción -x.
# iostat -x sdaj
Linux 2.6.9-55.0.9.ELlargesmp (prolin3) 12/27/2008
avg-cpu: %user %nice %sys %iowait %idle
15.71 0.00 1.07 3.30 79.91
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s rkB/s ...
sdaj 0.00 0.00 1.07 0.51 31.93 10.65 15.96 ...
Device: wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util sdaj 5.32 27.01 0.01 6.26 6.00 0.95
Veamos el significado de las columnas:
| Device | Nombre del dispositivo |
| rrqm/s | Cantidad de solicitudes de lectura fusionas por segundo. Las solicitudes de disco que se colocan en cola. Cuando es posible, kernel intenta fusionar varias solicitudes en una. Esta métrica mide las transferencias de fusión de las solicitudes de lectura. |
| wrqm/s | Similar a la de lectura, esta es la cantidad de solicitudes de escritura fusionadas. |
| r/s | Cantidad de solicitudes de lectura por segundo emitidas en este dispositivo |
| w/s | Del mismo modo, se refiere a la cantidad de solicitudes de escritura por segundo |
| rsec/s | Cantidad de sectores leídos desde este dispositivo por segundo |
| wsec/s | Cantidad de sectores escritos en el dispositivo por segundo |
| rkB/s | Datos leídos por segundo desde este dispositivo, en kilobytes por segundo |
| wkB/s | Datos escritos en este dispositivo, en kb/s |
| avgrq-sz | Tamaño promedio de solicitudes de lectura, en sectores |
| avgqu-sz | Longitud promedio de la cola de solicitudes para este dispositivo |
| await | Promedio de tiempo transcurrido (en milisegundos) para el dispositivo de solicitudes I/O. Esto es la suma del tiempo de servicio + el tiempo de espera en cola. |
| svctm | Promedio del tiempo de servicio (en milisegundos) del dispositivo |
| %util | Utilización de ancho de banda del dispositivo. Si es cercano al 100%, el dispositivo está saturado. |
Ahora bien, tanta información puede presentar un desafío sobre cómo utilizarla de manera efectiva. La próxima sección muestra cómo utilizar el output.
Cómo Utilizarlo
Puede utilizar una combinación de comandos para obtener información del output. Recuerde, los discos podrían demorar en obtener la solicitud de los procesos. La cantidad de tiempo que le lleva al disco obtener los datos desde el disco y hasta la cola se denomina tiempo de servicio. Si desea ver los discos con los tiempos de servicio más elevados, usted debe emitir:# iostat -x | sort -nrk13 sdat 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 ... sdv 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 ... sdak 0.00 0.00 0.00 0.14 0.00 1.11 0.00 ... sdm 0.00 0.00 0.00 0.19 0.01 1.52 0.01 ... sdat 0.00 18.80 0.00 64.06 64.05 0.00 sdv 0.00 17.16 0.00 18.03 17.64 0.00 sdak 0.55 8.02 0.00 17.00 17.00 0.24 sdm 0.76 8.06 0.00 16.78 16.78 0.32 ... and so on ...
Esto muestra que el sdat de disco tiene el tiempo de servicio más elevado (64.05 ms). ¿Por qué es tan alto? Puede haber varias posibilidades pero posiblemente éstas sean las tres más importantes:
- El disco contiene muchas solicitudes, por lo tanto el tiempo de servicio promedio es alto
- El disco está utilizando el máximo de ancho de banda.
- El disco es inherentemente lento.
# iostat -x sdat 5 10Si el output muestra el mismo porcentaje de tiempo de servicio, los mismos índices de lectura, podemos concluir que el #3 es el factor más probable. Si ellos cambian, entonces podemos obtener más claves para comprender por qué el tiempo de servicio es alto para este dispositivo.
De manera similar, podemos buscar en la columna de índice de lectura para desplegar el disco bajo índices constantes de lectura.
# iostat -x | sort -nrk6
sdj 0.00 0.00 1.86 0.61 56.78 12.80 28.39 ...
sdah 0.00 0.00 1.66 0.52 50.54 10.94 25.27 ...
sdd 0.00 0.00 1.26 0.48 38.18 11.49 19.09 ...
sdj 6.40 28.22 0.03 10.69 9.99 2.46
sdah 5.47 28.17 0.02 10.69 10.00 2.18
sdd 5.75 28.48 0.01 3.57 3.52 0.61
... and so on ...
La información lo ayuda a localizar un disco que está “activo”—es decir, sujeto a muchas lecturas o escrituras. Si el disco se encuentra verdaderamente activo, usted debería identificar la razón de ello; tal vez un filesystem definido en el disco está sujeto a demasiadas lecturas. Si ese es el caso, usted debería considerar el hecho de descartar filesystem de los discos para distribuir la carga, minimizando así la posibilidad de que un disco específico esté activo.sar
De los debates anteriores, surge un thread común: Obtener métricas en tiempo real no es lo más importante; la tendencia histórica también es importante.Además, tenga en cuenta esta situación: ¿cuántas veces alguien plantea un problema de desempeño y cuando usted comienza a investigar, todo vuelve a la normalidad? Los problemas de desempeño que han ocurrido en el pasado son difíciles de diagnosticar si carece de datos específicos. Finalmente, usted decidirá examinar el desempeño de los datos en los últimos días para obtener algunos parámetros o para realizar algunos ajustes.
El comando sar cumple con ese objetivo. sar significa System Activity Recorder, y registra las métricas de los componentes clave del sistema Linux—CPU, Memoria, Discos, Redes, etc.—en un lugar especial: directory /var/log/sa. Los datos se graban cada día en un archivo denominado sa
La manera más sencilla de utilizar sar es sin ningún argumento ni opción. Por ejemplo:
# sar Linux 2.6.9-55.0.9.ELlargesmp (prolin3) 12/27/2008 12:00:01 AM CPU %user %nice %system %iowait %idle 12:10:01 AM all 14.99 0.00 1.27 2.85 80.89 12:20:01 AM all 14.97 0.00 1.20 2.70 81.13 12:30:01 AM all 15.80 0.00 1.39 3.00 79.81 12:40:01 AM all 10.26 0.00 1.25 3.55 84.93 ... and so on ...
El output muestra las métricas relacionadas con la CPU recogidas en intervalos de 10 minutos. Las columnas significan:
| CPU | Identificador de CPU; “all” significa todas las CPU |
| %user | Porcentaje de CPU utilizado para los procesos de usuarios. Los procesos de Oracle se presentan en esta categoría. |
| %nice | El % de utilización de CPU mientras se ejecuta una prioridad nice |
| %system | El % de CPU que ejecuta los procesos del sistema |
| %iowait | El % de CPU en espera para I/O |
| %idle | El % de CPU inactiva en espera de trabajos |
En el output anterior, podemos ver que el sistema se encuentra bien balanceado; en realidad, por debajo del nivel infrautilizado (como se muestra en el alto grado de inactividad). Profundizando más el output podemos ver lo siguiente:
... continued from above ... 03:00:01 AM CPU %user %nice %system %iowait %idle 03:10:01 AM all 44.99 0.00 1.27 2.85 40.89 03:20:01 AM all 44.97 0.00 1.20 2.70 41.13 03:30:01 AM all 45.80 0.00 1.39 3.00 39.81 03:40:01 AM all 40.26 0.00 1.25 3.55 44.93 ... and so on ...
Esto nos muestra otra historia: el sistema fue cargado por algunos procesos de usuarios entre las 3:00 y las 3:40. Tal vez se estaba ejecutando una consulta extensa; o tal vez se estaba ejecutando un trabajo RMAN, consumiendo así toda esa CPU. Aquí es en donde el comando sar es útil –despliega los datos registrados que muestran información de un momento específico, no del momento actual. Esto es exactamente lo que usted necesita para cumplir con los tres objetivos detallados al comienzo de esta sección: obtener datos históricos, encontrar patrones de uso y comprender las tendencias.
Si usted desea ver datos sar de un día específico, simplemente abra sar con ese nombre de archivo, utilizando la opción -f como se muestra abajo (para abrir los datos del día 26)
# sar -f /var/log/sa/sa26
También se pueden desplegar datos en tiempo real, similar a vmstat o mpstat. Para obtener los datos cada 5 segundos, durante 10 veces, utilice:
# sar 5 10
Linux 2.6.9-55.0.9.ELlargesmp (prolin3) 12/27/2008 01:39:16 PM CPU %user %nice %system %iowait %idle 01:39:21 PM all 20.32 0.00 0.18 1.00 78.50 01:39:26 PM all 23.28 0.00 0.20 0.45 76.08 01:39:31 PM all 29.45 0.00 0.27 1.45 68.83 01:39:36 PM all 16.32 0.00 0.20 1.55 81.93 … and so on 10 times …¿Notó el valor “all” debajo el título CPU? Esto significa que las estadísticas fueron cargadas para todas las CPU. Para un sistema de procesador único, esto está bien; pero en sistemas con múltiples procesadores usted desea obtener las estadísticas tanto para cada CPU individual, como para el conjunto. La opción -P ALL cumple con esto.
#sar -P ALL 2 2 Linux 2.6.9-55.0.9.ELlargesmp (prolin3) 12/27/2008 01:45:12 PM CPU %user %nice %system %iowait %idle 01:45:14 PM all 22.31 0.00 10.19 0.69 66.81 01:45:14 PM 0 8.00 0.00 24.00 0.00 68.00 01:45:14 PM 1 99.00 0.00 1.00 0.00 0.00 01:45:14 PM 2 6.03 0.00 18.59 0.50 74.87 01:45:14 PM 3 3.50 0.00 8.50 0.00 88.00 01:45:14 PM 4 4.50 0.00 14.00 0.00 81.50 01:45:14 PM 5 54.50 0.00 6.00 0.00 39.50 01:45:14 PM 6 2.96 0.00 7.39 2.96 86.70 01:45:14 PM 7 0.50 0.00 2.00 2.00 95.50 01:45:14 PM CPU %user %nice %system %iowait %idle 01:45:16 PM all 18.98 0.00 7.05 0.19 73.78 01:45:16 PM 0 1.00 0.00 31.00 0.00 68.00 01:45:16 PM 1 37.00 0.00 5.50 0.00 57.50 01:45:16 PM 2 13.50 0.00 19.00 0.00 67.50 01:45:16 PM 3 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 01:45:16 PM 4 0.00 0.00 0.50 0.00 99.50 01:45:16 PM 5 99.00 0.00 1.00 0.00 0.00 01:45:16 PM 6 0.50 0.00 0.00 0.00 99.50 01:45:16 PM 7 0.00 0.00 0.00 1.49 98.51 Average: CPU %user %nice %system %iowait %idle Average: all 20.64 0.00 8.62 0.44 70.30 Average: 0 4.50 0.00 27.50 0.00 68.00 Average: 1 68.00 0.00 3.25 0.00 28.75 Average: 2 9.77 0.00 18.80 0.25 71.18 Average: 3 1.75 0.00 4.25 0.00 94.00 Average: 4 2.25 0.00 7.25 0.00 90.50 Average: 5 76.81 0.00 3.49 0.00 19.70 Average: 6 1.74 0.00 3.73 1.49 93.03 Average: 7 0.25 0.00 1.00 1.75 97.01
Esto muestra el identificador de CPU (comenzando con 0) y las estadísticas para cada uno. Al final del output usted verá el promedio de ejecuciones de cada CPU.
El comando sar no solo es para estadísticas relacionadas con la CPU. También es útil obtener las estadísticas relacionadas con la memoria. La opción -r muestra la utilización de memoria extensiva.
# sar -r Linux 2.6.9-55.0.9.ELlargesmp (prolin3) 12/27/2008 12:00:01 AM kbmemfree kbmemused %memused kbbuffers kbcached ... 12:10:01 AM 712264 32178920 97.83 2923884 25430452 ... 12:20:01 AM 659088 32232096 98.00 2923884 25430968 ... 12:30:01 AM 651416 32239768 98.02 2923920 25431448 ... 12:40:01 AM 651840 32239344 98.02 2923920 25430416 ... 12:50:01 AM 700696 32190488 97.87 2923920 25430416 ...
12:00:01 AM kbswpfree kbswpused %swpused kbswpcad 12:10:01 AM 16681300 95908 0.57 380 12:20:01 AM 16681300 95908 0.57 380 12:30:01 AM 16681300 95908 0.57 380 12:40:01 AM 16681300 95908 0.57 380 12:50:01 AM 16681300 95908 0.57 380
Veamos el significado de cada columna:
| kbmemfree | Memoria libre disponible en KB en ese momento |
| kbmemused | Memoria utilizada en KB en ese momento |
| %memused | % de memoria utilizada |
| kbbuffers | % de memoria utilizado como buffers |
| kbcached | % de memoria utilizado como caché |
| kbswpfree | Espacio de swap libre en KB en ese momento |
| kbswpused | Espacio de swap utilizado en KB en ese momento |
| %swpused | % de swap utilizado en ese momento |
| kbswpcad | Swap en caché en KB en ese momento |
Al final del output, usted verá la cifra promedio para el período.
También puede obtener las estadísticas específicas relacionadas con la memoria. La opción -B muestra la actividad relacionada con la paginación.
# sar -B Linux 2.6.9-55.0.9.ELlargesmp (prolin3) 12/27/2008 12:00:01 AM pgpgin/s pgpgout/s fault/s majflt/s 12:10:01 AM 134.43 256.63 8716.33 0.00 12:20:01 AM 122.05 181.48 8652.17 0.00 12:30:01 AM 129.05 253.53 8347.93 0.00 ... and so on ...
La columna muestra las métricas en ese momento, no las actuales.
| pgpgin/s | Cantidad de páginas en la memoria desde el disco, por segundo |
| pgpgout/s | Cantidad de páginas fuera del disco, desde la memoria, por segundo |
| fault/s | Fallos de página por segundos |
| majflt/s | Principales fallos de página por segundo |
Para obtener un output similar para la actividad relacionada con el swapping, usted puede utilizar la opción -W.
# sar -W Linux 2.6.9-55.0.9.ELlargesmp (prolin3) 12/27/2008 12:00:01 AM pswpin/s pswpout/s 12:10:01 AM 0.00 0.00 12:20:01 AM 0.00 0.00 12:30:01 AM 0.00 0.00 12:40:01 AM 0.00 0.00 ... and so on ...
Las columnas probablemente se explican por si mismas; pero aquí se detalla la descripción de cada una:
| pswpin/s | Páginas de memoria que vuelven a intercambiarse en la memoria desde el disco, por segundo |
| pswpout/s | Páginas de la memoria intercambiadas al disco desde la memoria, por segundo |
Si usted observa que el nivel de swapping es demasiado elevado, quizás podría estar quedándose sin memoria. No se trata de una conclusión anticipada, sino de una posibilidad.
Para obtener las estadísticas de los dispositivos de disco, utilice la opción -d:
# sar -d Linux 2.6.9-55.0.9.ELlargesmp (prolin3) 12/27/2008 12:00:01 AM DEV tps rd_sec/s wr_sec/s 12:10:01 AM dev1-0 0.00 0.00 0.00 12:10:01 AM dev1-1 5.12 0.00 219.61 12:10:01 AM dev1-2 3.04 42.47 22.20 12:10:01 AM dev1-3 0.18 1.68 1.41 12:10:01 AM dev1-4 1.67 18.94 15.19 ... and so on ... Average: dev8-48 4.48 100.64 22.15 Average: dev8-64 0.00 0.00 0.00 Average: dev8-80 2.00 47.82 5.37 Average: dev8-96 0.00 0.00 0.00 Average: dev8-112 2.22 49.22 12.08
Aquí está la descripción de las columnas. Nuevamente, ellas muestran las métricas en ese momento.
| tps | Transferencias por segundo. El término transferencias se refiere a las operaciones I/O. Nota: es solamente la cantidad de operaciones; cada operación puede ser extensa o pequeña. Por lo tanto, esto, por sí mismo, no es la historia completa. |
| rd_sec/s | Cantidad de sectores leídos desde el disco por Segundo |
| wr_sec/s | Cantidad de sectores escritos en el disco por Segundo |
Para obtener el historial de estadísticas de red, usted puede utilizar la opción -n:
# sar -n DEV | more Linux 2.6.9-42.0.3.ELlargesmp (prolin3) 12/27/2008 12:00:01 AM IFACE rxpck/s txpck/s rxbyt/s txbyt/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s 12:10:01 AM lo 4.54 4.54 782.08 782.08 0.00 0.00 0.00 12:10:01 AM eth0 2.70 0.00 243.24 0.00 0.00 0.00 0.99 12:10:01 AM eth1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 12:10:01 AM eth2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 12:10:01 AM eth3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 12:10:01 AM eth4 143.79 141.14 73032.72 38273.59 0.00 0.00 0.99 12:10:01 AM eth5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 12:10:01 AM eth6 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 12:10:01 AM eth7 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 12:10:01 AM bond0 146.49 141.14 73275.96 38273.59 0.00 0.00 1.98 … and so on … Average: bond0 128.73 121.81 85529.98 27838.44 0.00 0.00 1.98 Average: eth8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Average: eth9 3.52 6.74 251.63 10179.83 0.00 0.00 0.00 Average: sit0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00En resumen, usted tiene estas opciones para el comando sar a fin de obtener las métricas para los componentes:
Utilice esta opción …
| … para obtener estadísticas sobre: |
-P
| CPU(s) Específica(s) |
-d
| Discos |
-r
| Memoria |
-B
| Paginación |
-W
| Intercambio |
-n
| Red |
¿Qué sucede si usted desea tener todas las estadísticas disponibles en un solo output? En lugar de invocar sar con todas estas opciones, usted puede utilizar la opción -A que muestra todas las estadísticas almacenadas en los archivos sar.
Conclusión
Para resumir, al utilizar estos grupos de comandos limitados usted puede manejar la mayoría de las tareas que intervienen en la administración de recursos en un entorno Linux. Sugiero que los practique en su entorno a fin de familiarizarse con estos comandos y con las opciones aquí descriptas.En las próximas entregas, aprenderá cómo monitorear y administrar la red. También aprenderá varios comandos que lo ayudarán a administrar un entorno Linux: para descubrir quién se ha registrado para establecer procesos shell profile, realizar backups utilizando cpio y tar, entre otras cosas.
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