Студент должен уметь измерять производительность железа, пропускную способность сети, определять и исправлять возникающие проблемы.
Изучаем :
- метрики ЦПУ;
- метрики ОЗУ;
- метрики HDD;
Вне зависимости от используемых инструментов снятия метрик, для определения производительности CPU используются следующие характеристики:
- user : время, затраченное на исполнения кода на уровне пользователя (чаще всего код софта, не использующий железо);
- system : время, затраченное на исполнение кода на уровне ядра (чаще всего это ОС – операции ввода вывода, управление процессами и тд);
- nice : время, затраченное на выполнение операций с измененным приоритетом;
- idle : время простаивания CPU;
- wait : время ожидания ввода-вывода (чаще всего ожидание ответа от дисковой подсистемы);
- hardware_interrupts : время затраченное на обработку аппаратных прерываний (события от железа);
- software_interrupts : время затраченное на обработку программных прерываний (события от программного кода);
- stolen : время ожидания ответа от гипервизора (в случае виртуальной машины).
- load average : показывает 'занятость' процессора за последние 1, 5 и 15 минут и позволяет определить вектор нагрузки - увеличивается/уменьшается
Для определения базовых параметров производительности можно использовать утилиты vmstat , top и модный htop. Для тестовой загрузки процессора мы использовали пакет stress.
| Команда | Описание |
|---|---|
| sar 1 | Загрузка процессора |
| iostat -c 1 | Загрузка процессора |
| sar -P ALL | Загрузка процессора по ядрам |
| sar -q 1 | Load Average |
| w, uptime, tload | Load Average |
| ps -eo pid,%cpu,cputime,%mem,rss,vsz,comm --sort -%cpu | head -5 | column -t | Топ-5 процессов по загрузке CPU |
Вне зависимости от используемых инструментов снятия метрик, для определения производительности оперативной памяти используются следующие характеристики:
- total : всего ОЗУ;
- free : реально свободно ОЗУ (т.е. количество никак не задействованной памяти, Linux стремится уменьшить ее до минимума);
- used : используется ОЗУ;
- shared : память разделяемая процессами (чаще всего используется для взаимодействия между процессами во избежание использования системных вызовов ядра);
- cached : кэшированная ОЗУ (например, набор данных, к которым часто обращается программа, может быть помещен в кэш ОЗУ с жесткого диска, для более быстрого доступа к ним);
- buffered : буферизированная ОЗУ (например, промежуточное хранилище данных перед обработкой, или перемещением их на диск). Часто можно увидеть buffered/cached как единое целое, логически показывающее ту область памяти, которую можно освободить при необходимости.
- available : количество памяти которую можно использовать без необходимости обращаться к swap (т.е. память, которая будет свободна если выкинуть все из кэшей и т.д.);
- active : память, активно используемая процессом;
- inactive : память, которая была выделена под процесс, но в данный момент им больше не используется;
- swapped : в свопе (на жестком диске – в разделе или в файле);
Для раздела (или файла) подкачки могут быть использованы метрики:
- swapped_in : количество блоков, считанных за секунду с диска;
- swapped_out : количество блоков, записанных за секунду на диск;
Здесь и далее: размер блока указывается при форматировании файловой системы, чаще всего его размер равен 4Кб.
* Мне кажется, что swapped_in/out всё-таки измеряется в страницах памяти, но размер страницы тоже равен 4Кб. Размер же блока(сектора) зависит от самого устройства хранения и может быть 512/4096 байт, и именно этот блок является единицей записи на диск. А если говорить о блоке файловой системы (кластере) то он вообще может принимать различные значения и может задаваться при форматировании, в зависимости от размера раздела и его назначения. //eugenenuke
https://ru.wikipedia.org/wiki/Сектор_диска
Удобным инструментом для мониторинга состояния ОЗУ является free. Например:
free -m
| Команда | Описание |
|---|---|
| free -m | Информация о доступной/занятой памяти |
| vmstat 1 | Информация о доступной/занятой памяти |
| vmstat -s | Статистика по памяти |
| sar -r 1 | Информация по использованию памяти |
| sar -S 1 | Информация по использованию swap |
| swapon -s | Информация по использованию swap |
| ps -eo pid,%cpu,cputime,%mem,rss,vsz,comm --sort -%mem | head -5 | column -t | Топ-5 процессов по использованию памяти |
Вне зависимости от используемых инструментов снятия метрик, для определения производительности жестких дисков (если конкретно – блочных устройств) используются следующие характеристики:
- blocks_in : количество считанных блоков в единицу времени;
- blocks_out : количество записанных блоков в единицу времени;
- total_read/write : скорость чтения/записи между процессами и подсистемой ввода/вывода;
- actual_read/write : скорость чтения/записи между подсистемой ввода/вывода и самими дисками;
- tid : threadid (идентификатор потока процесса ввода/вывода, аналогичный pid для вычислительных процессов);
- prio : приоритет (аналогично nice для процессов). Бывает idle (минимальный), be/0-7 (besteffort, чем меньше число тем выше приоритет) и rt/0-7 (realtime, максимальный, чем меньше число тем выше приоритет)
- swapin : используемая часть swap;
- tps : количество запросов к диску в секунду;
- rrqm/s : количество запросов на чтение в секунду;
- wrqm/s : количество запросов на запись в секунду;
- r/s : количество операций чтения в секунду;
- w/s : количество операций записи в секунду;
- rkB/s : скорость чтения в килобайт/сек;
- wkB/s : скорость записи в килобайт/сек;
- avgrq-sz : средний размер запроса к диску в секторах;
- avgqu-sz : средняя очередь запросов к диску в секторах;
- await : среднее время обслуживания запроса (включая нахождение в очереди на обработку) в миллисекундах;
- r_await : среднее время обслуживания запроса на чтение (включая нахождение в очереди на обработку) в миллисекундах;
- w_await : среднее время обслуживания запроса на запись (включая нахождение в очереди на обработку) в миллисекундах;
- svctm : среднее время обслуживания запроса в миллисекундах;
- util : условно говоря – насколько был занят диск (по аналогии с утилизацией процессора);
Удобным инструментом для мониторинга состояния жестких дисков является iotop (ставится отдельным пакетом), iostat и sar (входят в состав пакета sysstat ). Например:
| Команда | Описание |
|---|---|
| iostat -x 1 | Расширенная статистика по вводу/выводу |
| sar -b 1 | Статистика по вводу/выводу блочных устройств (суммарно) |
| sar -dp 1 | Статистика по вводу/выводу блочных устройств (по устройству) |
| iostat -d 1 | Статистика по вводу/выводу блочных устройств (по устройству) |
| vmstat -d 1 | Статистика по вводу/выводу блочных устройств (по устройству) |
| iostat -dp 1 | Статистика по вводу/выводу блочных устройств (по разделам) |
| vmstat -D | Суммарная статистика по вводу/выводу |