Linux – Gerenciamento de recursos
Um sistema Linux consiste em diversos componentes físicos importantes, como CPU, memória, placa de rede e dispositivos de armazenamento. Para gerenciar com eficácia um ambiente Linux, o ideal é poder medir as várias métricas desses recursos – quanto o componente está processando, se há gargalos e assim por diante – com razoável precisão.
Nas outras partes desta série, você aprendeu alguns comandos para medir métricas em nível macro. Já nesta parte você aprenderá comandos avançados do Linux para monitorar componentes físicos especificamente. Mais precisamente, aprenderá os comandos das seguintes categorias:
| Component | Commands |
| Memory | free, vmstat, mpstat, iostat, sar |
| CPU | vmstat, mpstat, iostat, sar |
| I/O | vmstat, mpstat, iostat, sar |
| Processes | ipcs, ipcrm |
Como se pode ver, alguns comandos aparecem em mais de uma categoria. Isso ocorre porque eles podem executar muitas tarefas. Alguns comandos são mais adequados a alguns componentes – por exemplo, iostat para I/O –, mas é preciso entender as diferenças em seu funcionamento e usar os mais convenientes para você.
Na maioria dos casos, um único comando pode não ser útil para entender o que realmente está acontecendo. Você deve conhecer vários comandos para obter as informações desejadas.
“free”
Uma dúvida frequente é: “Quanta memória está sendo usada pelos meus aplicativos e pelos vários processos do servidor, usuário e sistema?” Ou então: “Quanta memória está livre neste momento?” Se a memória usada pelos processos em execução ultrapassar a RAM disponível, eles serão transferidos para o swap. Assim, uma dúvida subsequente é: “Quanto swap está sendo usado?”.
O comando “free” responde a todas essas dúvidas. E o melhor é que uma opção bastante útil, –m , mostra a memória livre em megabytes:
# free -m
total used free shared buffers cached
Mem: 1772 1654 117 0 18 618
-/+ buffers/cache: 1017 754
Swap: 1983 1065 918
O resultado anterior mostra que o sistema tem 1.772 MB de RAM, do qual 1.654 MB está sendo usado, deixando 117 MB de memória livre. A segunda linha mostra os buffers e as alterações no tamanho de cache na memória física. A terceira linha mostra a utilização do swap.
Para mostrar as mesmas informações em kilobytes e gigabytes, substitua a opção -m por -k ou -g, respectivamente. Também é possível detalhar até o nível dos bytes, usando a opção –b.
# free -b
total used free shared buffers cached
Mem: 1858129920 1724039168 134090752 0 18640896 643194880
-/+ buffers/cache: 1062203392 795926528
Swap: 2080366592 1116721152 963645440
A opção –t mostra o total na parte inferior do resultado (soma da memória física com o 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
Apesar de o comando “free” não mostrar as porcentagens, podemos extrair e formatar partes específicas do resultado para mostrar a memória usada como uma porcentagem apenas do total:
# free -m | grep Mem | awk '{print ($3 / $2)*100}'
98.7077
Isso é conveniente em scripts de shell, em que os números específicos são importantes. Por exemplo, talvez você queira disparar um alerta quando a porcentagem da memória livre ficar abaixo de um limite específico.
De maneira semelhante, para encontrar a porcentagem do swap usado, você pode escrever:
free -m | grep -i Swap | awk '{print ($3 / $2)*100}'
Use o free para monitorar a carga de memória exercida por um aplicativo. Por exemplo, verifique a memória livre antes de iniciar o aplicativo de backup e verifique-a imediatamente após o início. A diferença poderia ser atribuída ao consumo pelo aplicativo de backup.
Utilização para usuários Oracle
Enfim, como usar esse comando para gerenciar o servidor Linux que opera seu ambiente Oracle? Uma das causas mais comuns dos problemas de performance é a falta de memória, fazendo o sistema fazer “swap” de áreas da memória no disco temporariamente. Talvez seja impossível eliminar por completo o swap, mas muito swap indica falta de memória livre.
Em vez disso, você pode usar o free para obter as informações de memória livre agora e prosseguir com o comando sar (mostrado mais adiante) para verificar a tendência histórica do consumo da memória e do swap. Se a utilização do swap for temporária, provavelmente será um pico isolado; mas se for acentuada durante um período de tempo, você deverá ficar atento. Há alguns possíveis e óbvios suspeitos das sobrecargas de memória crônicas:
- Um grande SGA maior do que a memória disponível
- Alocação muito grande no PGA
- Algum processo com falhas que causa vazamento de memória
Para o primeiro caso, você deve verificar se o SGA é menor do que a memória disponível. Uma regra prática geral é usar cerca de 40% da memória física para o SGA, mas é evidente que você deve definir esse parâmetro com base na sua situação específica. No segundo caso, tente reduzir a grande alocação de buffer nas consultas. No terceiro caso, use o comando ps (descrito em uma parte anterior desta série) para identificar o processo específico que pode estar causando vazamento de memória.
“ipcs”
Quando um processo é executado, ele aproveita a “memória compartilhada”. Pode haver um ou vários segmentos de memória compartilhada por esse processo. Os processos enviam mensagens mutuamente (“comunicação entre processos” ou IPC) e usam semáforos. Para exibir as informações sobre os segmentos de memória compartilhada, as filas de mensagem IPC e os semáforos, basta usar um único comando: o ipcs.
A opção –m é bastante conhecida e exibe os segmentos de memória compartilhada.
# 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
Esse resultado, obtido em um servidor que executa software Oracle, mostra os vários segmentos de memória compartilhada. Cada um está identificado exclusivamente por uma ID de memória compartilhada, mostrada na coluna “shmid”. (Mais adiante, você verá como usar o valor dessa coluna.) A coluna “owner” mostra o proprietário do segmento, enquanto “perms” mostra as permissões (o mesmo que as permissões do Unix) e “bytes” mostra o tamanho em bytes.
A opção -u mostra um resumo sucinto:
# ipcs -mu ------ Shared Memory Status -------- segments allocated 25 pages allocated 264305 pages resident 101682 pages swapped 100667 Swap performance: 0 attempts 0 successes
A opção –l mostra os limites (em contraste com os valores atuais):
# 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
Se você perceber que os valores atuais são os valores do limite ou estão próximos a estes, deverá considerar o aumento do limite.
Você pode obter uma imagem detalhada de um segmento de memória compartilhada específico usando o valor shmid. A opção –i faz isso. A seguir você saberá como ver os detalhes do 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
Mais adiante, você verá um exemplo de como interpretar o resultado anterior.
A opção -s mostra os semáforos no sistema:
# ipcs -s ------ Semaphore Arrays -------- key semid owner perms nsems 0x313f2eb8 1146880 oracle 660 104 0x0b776504 2326529 oracle 660 154 … and so on …
Esse resultado mostra alguns dados valiosos. Ele mostra que a matriz de semáforos com ID 1146880 tem 104 semáforos e que a outra tem 154. Se você somá-los, o valor total terá de ser inferior ao limite máximo definido pelo parâmetro do kernel (semmax). Ao instalar o Banco de Dados Oracle, o verificador de pré-instalação terá uma verificação para a definição de semmax. Mais adiante, quando o sistema atingir um estado constante, você poderá verificar a utilização real e ajustar o valor do kernel adequadamente.
Utilização para usuários Oracle
Como descobrir os segmentos de memória compartilhada usados pela instância do Banco de Dados Oracle? Para saber isso, use o comando oradebug. Primeiro, conecte-se ao banco de dados como sysdba:
# sqlplus / as sysdba
No SQL, use o comando oradebug da seguinte maneira:
SQL> oradebug setmypid Statement processed. SQL> oradebug ipc Information written to trace file.
Para descobrir o nome do arquivo de rastreamento:
SQL> oradebug TRACEFILE_NAME /opt/oracle/diag/rdbms/odba112/ODBA112/trace/ODBA112_ora_22544.trc
Agora, se você abrir o arquivo de rastreamento, verá as IDs de memória compartilhada. A seguir está um trecho do arquivo:
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 ...
A ID de memória compartilhada foi mostrada em vermelho em negrito. Você pode usar essa ID de memória compartilhada para obter os detalhes dela:
# ipcs -m -i 17235970
Outra observação útil é o valor de lpid – a ID do processo que teve contato com o segmento de memória compartilhada pela última vez. Para demonstrar o valor nesse atributo, use SQL*Plus para se conectar à instância de uma sessão diferente.
# sqlplus / as sysdba
Nessa sessão, descubra o PID do processo do 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
Agora execute novamente o comando ipcs com base no mesmo segmento de memória compartilhada:
# 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
Observe o valor de lpid, que foi alterado do valor original 12225 para 13224. O lpid mostra o PID do último processo que teve contato com o segmento de memória compartilhada, e você viu como esse valor é alterado.
O comando em si oferece pouco valor. O comando seguinte – ipcrm – permite agir com base no resultado, conforme você verá na seção a seguir.
ipcrm
Agora que você identificou a memória compartilhada e outras métricas de IPC, o que fazer com elas? Você já viu alguma utilização antes, como identificar a memória compartilhada usada pelo Oracle, verificar se o parâmetro do kernel para memória compartilhada está definido e assim por diante. Outra aplicação comum é remover a memória compartilhada, a fila de mensagens de IPC ou as matrizes de semáforos.
Para remover um segmento de memória compartilhada, observe o shmid do resultado do comando ipcs. Use a opção –m para remover o segmento. Para remover o segmento com ID 3735562, use:
# ipcrm –m 3735562
Isso removerá a memória compartilhada. Você também pode usar esse procedimento para eliminar semáforos e filas de mensagens de IPC também (usando os parâmetros –s e –q).
Utilização para usuários Oracle
Às vezes, ao encerrar a instância do banco de dados, os segmentos de memória compartilhada podem não ser limpos completamente pelo kernel do Linux. A memória compartilhada descartada não é útil; mas ela trava os recursos do sistema, deixando menos memória disponível para os outros processos. Nesse caso, você pode verificar qualquer segmento de memória compartilhada que restou pertencente ao usuário “oracle” e removê-lo (se houver) usando o comando “ipcrm”.
vmstat
Quando chamado, o avô de todas as exibições relacionadas a memória e processo, o vmstat, é executado e publica continuamente suas informações. Ele consiste em dois argumentos:
# vmstat <interval> <count>
<interval> é o intervalo em segundos entre duas execuções. <count> é a quantidade de repetições que o vmstat faz. A seguir está uma amostra quando queremos que o vmstat seja executado a cada cinco segundos e pare após a décima execução. Cada linha do resultado aparece depois de cinco segundos e mostra as estatísticas nesse momento.
# 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.
O resultado mostra muitas informações sobre os recursos do sistema. Vamos examiná-las detalhadamente:
| procs | Mostra a quantidade de processos. |
| r | Processo no aguardo para ser executado. Quanto maior for a carga no sistema, maior será a quantidade de processos aguardando para fazer os ciclos da CPU serem executados. |
| b | Processos de hibernação que não podem ser interrompidos, também conhecidos como processos “bloqueados”. É mais provável que esses processos estejam aguardando I/O, mas também podem ser destinados a outra tarefa também. |
Às vezes, há outra coluna também, com o título “w”, que mostra a quantidade de processos que podem ser executados mas foram destinados à área de swap.
Os números de “b” devem ser próximos de 0. Se o número de “w” for alto, talvez seja necessária mais memória.
O próximo bloco mostra as métricas de memória:
| swpd | Quantidade de memória virtual ou memória de swap (em KB). |
| free | Quantidade de memória física livre (em KB). |
| buff | Quantidade de memória usada como buffer (em KB). |
| cache | Kilobytes de memória física usada como cache. |
A memória de buffer é usada para armazenar metadados de arquivos como i-nodes e dados de dispositivos de bloco bruto. A memória de cache é usada para os dados dos arquivos em si.
O próximo bloco mostra a atividade de swap:
| si | Índice no qual a memória faz swap de volta do disco para a RAM física (em KB/s). |
| so | Índice no qual a memória faz swap da RAM física para o disco (em KB/s). |
O próximo bloco diminui a velocidade da atividade de I/O:
| bi | Índice no qual o sistema envia dados aos dispositivos de bloco (em blocos/s). |
| bo | Índice no qual o sistema lê os dados dos dispositivos de bloco (em blocos/s). |
O próximo bloco mostra as atividades relacionadas ao sistema:
| in | Quantidade de interrupções recebidas pelo sistema por segundo. |
| cs | Índice de alternância de contexto no espaço do processo (em número/s). |
O último bloco provavelmente é o mais usado – as informações sobre a carga da CPU:
| us | Mostra a porcentagem de CPU gasta em processos do usuário. Os processos Oracle entram nessa categoria. |
| sy | Porcentagem da CPU usada pelos processos do sistema, como todos os processos raiz. |
| id | Porcentagem de CPU livre. |
| wa | Porcentagem gasta em “aguardar I/O”. |
Vamos ver como interpretar esses valores. A primeira linha do resultado é uma média de todas as métricas desde que o sistema foi reiniciado. Assim, ignore essa linha, porque ela não mostra o status atual. As outras linhas mostram as métricas em tempo real.
O ideal é que a quantidade de processos em aguardo ou bloqueados (no título “procs”) seja 0 ou próxima de 0. Se a quantidade for alta, o sistema não terá recursos suficientes como CPU, memória ou I/O. Essas informações são úteis ao diagnosticar problemas de performance.
Os dados sob “swap” indicam se está havendo excesso de swap. Se esse for o caso, você poderá ter memória física inadequada. Você deve reduzir a demanda de memória ou aumentar a RAM física.
Os dados em “io” indicam o fluxo de dados de e para os discos. Isso mostra a quantidade de atividade no disco, o que não necessariamente indica algum problema. Se você vir algum número grande em “proc” e a coluna “b” (processos sendo bloqueados) e alto I/O, o problema poderá ser uma grave contenção de I/O.
As informações mais úteis estão no título “cpu”. A coluna “id” mostra a CPU ociosa. Se você subtrair esse número de 100, obterá a porcentagem de CPU em uso. Lembra-se do comando top descrito em outra parte desta série? Ele também mostra um número de porcentagem de CPU livre. A diferença é: o top mostra essa porcentagem livre para cada CPU, enquanto o vmstat mostra a visualização consolidada para todas as CPUs.
O comando vmstat também mostra a discriminação detalhada da utilização da CPU: quanto é usado pelo sistema Linux, quanto é usado por um processo de usuário e quanto está em aguardo para I/O. Com base nessa discriminação, é possível determinar o que está contribuindo para o consumo da CPU. Se a carga da CPU do sistema for alta, será que há algum processo raiz, como execução de backup?
A carga do sistema deve ser constante ao longo de um período de tempo. Se o sistema mostrar um número alto, use o comando top para identificar o processo do sistema que está consumindo CPU.
Utilização para Usuários Oracle
Os processos Oracle (os processos em segundo plano e os de servidor) e os processos do usuário (sqlplus, apache etc.) estão em “us”. Se esse número for alto, use o top para identificar os processos. Se a coluna “wa” mostrar um número alto, ela indicará que o sistema de I/O é incapaz de acompanhar a quantidade de leitura ou gravação. Isso pode acontecer eventualmente como consequência de picos em atualizações intensas no banco de dados, causando trocas de logs e um pico subsequente em processos de arquivamento. Mas se a coluna mostrar constantemente um número grande, talvez haja um gargalo de I/O.
Os bloqueios de I/O em um banco de dados Oracle podem causar sérios problemas. Além dos problemas de performance, o I/O lento pode causar lentidão nas gravações do arquivo de controle, o que pode fazer com que um processo aguarde para adquirir um enqueue no arquivo de controle. Se a espera for superior a 900 segundos, e o que está na espera for um processo crucial como o LGWR, ele derrubará a instância do banco de dados.
Se você perceber que há muito swap, talvez o SGA esteja dimensionado grande demais para se ajustar à memória física. Você deve reduzir o tamanho do SGA ou aumentar a memória física.
mpstat
Outro comando útil para obter estatísticas relacionadas a CPU é mpstat. A seguir está um exemplo de resultado:
# mpstat -P ALL 5 2 Linux 2.6.9-67.ELsmp (oraclerac1) 12/20/2008 10:42:38 PM CPU %user %nice %system %iowait %irq %soft %idle intr/s 10:42:43 PM all 6.89 0.00 44.76 0.10 0.10 0.10 48.05 1121.60 10:42:43 PM 0 9.20 0.00 49.00 0.00 0.00 0.20 41.60 413.00 10:42:43 PM 1 4.60 0.00 40.60 0.00 0.20 0.20 54.60 708.40 10:42:43 PM CPU %user %nice %system %iowait %irq %soft %idle intr/s 10:42:48 PM all 7.60 0.00 45.30 0.30 0.00 0.10 46.70 1195.01 10:42:48 PM 0 4.19 0.00 2.20 0.40 0.00 0.00 93.21 1034.53 10:42:48 PM 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
O resultado mostra as várias estatísticas para as CPUs do sistema. As opções –P ALL direcionam o comando para exibir as estatísticas para todas as CPUs, e não apenas uma específica. Os parâmetros 5 2 direcionam o comando para que seja executado a cada 5 segundos e por duas vezes. O resultado anterior mostra as métricas para todas as CPUs primeiro (agregadas) e para cada CPU individualmente. Por último, a média de todas as CPUs foi mostrada ao final.
Vamos ver o significado dos valores das colunas:
| %user | Indica a porcentagem do processamento dessa CPU consumida pelos processos do usuário. Os processos do usuário não envolvem kernel e são usados para aplicativos, como um banco de dados Oracle. Nesse exemplo de resultado, a porcentagem de CPU do usuário é muito baixa. |
| %nice | Indica a porcentagem da CPU quando um processo sofreu downgrade pelo comando nice. O comando nice foi descrito em uma parte anterior desta série. Em resumo, ele altera a prioridade de um processo. |
| %system | Indica a porcentagem de CPU consumida pelos processos do kernel. |
| %iowait | Mostra a porcentagem do tempo de CPU consumido aguardando a ocorrência de I/O. |
| %irq | Indica a porcentagem de CPU usada para manipular interrupções de sistema. |
| %soft | Indica a porcentagem consumida para as interrupções de software. |
| %idle | Mostra o tempo ocioso da CPU. |
| %intr/s | Mostra o número total de interrupções recebidas pela CPU por segundo. |
Talvez você esteja se perguntando qual é a finalidade do comando mpstat se já há o vmstat, descrito anteriormente. Há uma enorme diferença: o mpstat pode mostrar as estatísticas por processador, enquanto o vmstat mostra uma visualização consolidada de todos os processadores. Assim, é possível que um aplicativo mal escrito que não usa arquitetura multithreaded seja executado em um computador com vários processadores, mas não use todos. Consequentemente, uma CPU se sobrecarrega, enquanto as outras permanecem livres. Você pode diagnosticar facilmente esses tipos de problemas com o mpstat.
Utilização para Usuários Oracle
De maneira semelhante ao vmstat, o comando mpstat também produz estatísticas relativas à CPU, portanto toda a discussão relacionada a problemas de CPU aplica-se também ao mpstat. Quando você vê um baixo número %idle, sabe que há privação de CPU. Quando você vê um número %iowait mais alto, sabe que há algum problema com o subsistema de I/O na carga atual. Essas informações são bastante oportunas para resolver problemas na performance do banco de dados Oracle.
iostat
Uma parte crucial da avaliação de performance é a performance do disco. O comando iostat fornece as métricas de performance das interfaces de armazenamento.
# 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 ...
A parte inicial do resultado mostra métricas como CPU livre e esperas de I/O conforme se viu com o comando mpstat.
A parte seguinte do resultado mostra métricas muito importantes para cada um dos dispositivos de disco no sistema. Vamos ver o significado dessas colunas:
| Device | O nome do dispositivo. |
| tps | Quantidade de transferências por segundo, ou seja, quantidade de operações de I/O por segundo. Observação: esta é apenas a quantidade de operações de I/O; cada operação pode ser grande ou pequena. |
| Blk_read/s | Quantidade de blocos lidos deste dispositivo por segundo. Os blocos normalmente têm 512 bytes de tamanho. Esse é um valor melhor da utilização do disco. |
| Blk_wrtn/s | Quantidade de blocos gravados neste dispositivo por segundo. |
| Blk_read | Quantidade de blocos lidos deste dispositivo até o momento. Atenção, pois isso não é o que está acontecendo neste exato momento. Esses muitos blocos já foram lidos do dispositivo. É possível que nada esteja sendo lido agora. Monitore este comando por algum tempo para saber se houve alguma alteração. |
| Blk_wrtn | Quantidade de blocos gravados no dispositivo. |
Em um sistema com muitos dispositivos, o resultado pode ocupar várias telas – dificultando um pouco a investigação, principalmente se você estiver procurando um dispositivo específico. Você pode obter as métricas de um dispositivo específico passando-o como um parâmetro.
# 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
As métricas de CPU mostradas no início podem não ser muito úteis. Para suprimir as estatísticas relacionadas à CPU mostradas no início do resultado, use a opção -d.
Você pode colocar parâmetros opcionais no final para que o iostat exiba as estatísticas do dispositivo em intervalos regulares. Para obter as estatísticas desse dispositivo a cada 5 segundos por 10 vezes, emita o seguinte código:
# 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
Apesar de o resultado acima ter sua utilidade, há muitas informações não exibidas imediatamente. Por exemplo, uma das principais causas dos problemas de disco é o tempo de serviço de disco, ou seja, a velocidade com que o disco obtém os dados para o processo que os está solicitando. Para obter esse nível de métricas, é preciso obter as estatísticas “estendidas” sobre o disco, usando a opção -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
sadj 5.32 27.01 0.01 6.26 6.00 0.95
Vamos ver o significado dessas colunas:
| Device | O nome do dispositivo. |
| rrqm/s | A quantidade de solicitações de leitura combinadas por segundo. As solicitações de disco são enfileiradas. Sempre que possível, o kernel tenta fundir várias solicitações em uma. Essa métrica mede as solicitações de fusão para transferências de leitura. |
| wrqm/s | De maneira semelhante às leituras, é a quantidade de solicitações de gravação que foram fundidas. |
| r/s | A quantidade de solicitações de leitura por segundo emitidas para este dispositivo. |
| w/s | De maneira semelhante, a quantidade de solicitações de gravação por segundo. |
| rsec/s | A quantidade de setores lidos deste dispositivo por segundo. |
| wsec/s | A quantidade de setores gravados neste dispositivo por segundo. |
| rkB/s | Dados lidos por segundo deste dispositivo, em kilobytes por segundo. |
| wkB/s | Dados gravados neste dispositivo, em kb/s. |
| avgrq-sz | Tamanho médio das solicitações de leitura, em setores. |
| avgqu-sz | Extensão média da fila de solicitações para este dispositivo. |
| await | Tempo decorrido médio (em milissegundos) do dispositivo para solicitações de I/O. É a soma do tempo de serviço e do tempo de espera na fila. |
| svctm | Tempo de serviço médio (em milissegundos) do dispositivo. |
| %util | Utilização de largura de banda do dispositivo. Se estiver próximo de 100%, o dispositivo ficará saturado. |
Bem, até agora foram dadas muitas informações e elas podem representar um desafio em relação a como usá-las com eficácia. A próxima seção mostra como usar o resultado.
Como usar o Resultado
Você pode usar uma combinação dos comandos para extrair algumas informações significativas do resultado. Lembre-se de que os discos podem ficar lentos ao obter a solicitação dos processos. O tempo que o disco leva para transmitir seus dados para a fila é chamado de tempo de serviço. Se quiser descobrir os discos que têm os maiores tempos de serviço, escreva:
# 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 ...
Isso mostra que o sdat do disco tem o maior tempo de serviço (64,05 ms). Por que o valor é tão alto? As possibilidades seriam inúmeras, mas as mais prováveis são:
- O disco recebe muitas solicitações, por isso o tempo de serviço médio tem valor alto.
- O disco está sendo utilizado com a máxima largura de banda possível.
- O disco é inerentemente lento.
Observando o resultado, percebemos que as leituras/segundo e as gravações/segundo são 0.00 (praticamente nada está acontecendo), por isso podemos excluir a possibilidade nº 1. A utilização também é 0.00% (última coluna), portanto a possibilidade nº 2 também está fora. Sobra a possibilidade nº 3. Entretanto, antes de tirarmos uma conclusão de que o disco é inerentemente lento, precisamos observar um pouco mais atentamente o disco. Podemos examiná-lo sozinho a cada 5 segundos por 10 vezes.
# iostat -x sdat 5 10
Se o resultado mostrar o mesmo tempo de serviço médio, índice de leituras e utilização, poderemos concluir que a possibilidade nº 3 é o fator mais provável. Se esses aspectos mudarem, poderemos obter outras pistas para entender por que o tempo de serviço tem valor alto para este dispositivo.
De maneira semelhante, você pode classificar na coluna de índice de leituras para exibir o disco sob índices de leituras constantes.
# iostat -x | sort -nrk6 sdj 0.00 0.00 1.86 0.61 56.78 2.80 ... sdah 0.00 0.00 1.66 0.52 50.54 10.94 ... sdd 0.00 0.00 1.26 0.48 38.18 11.49 ... sdj 28.39 6.40 28.22 0.03 10.69 9.99 2.46 sdah 25.27 5.47 28.17 0.02 10.69 10.00 2.18 sdd 19.09 5.75 28.48 0.01 3.57 3.52 0.61 ... and so on ...
As informações ajudam a localizar um disco que está “dinâmico” – ou seja, sujeito a inúmeras leituras ou gravações. Se o disco realmente estiver dinâmico, você deverá identificar o motivo disso; talvez um sistema de arquivos definido no disco esteja sujeito a inúmeras leituras. Se esse for o caso, você deverá considerar a execução de striping do sistema de arquivos em muitos discos para distribuir a carga, minimizando a possibilidade de que um disco específico fique dinâmico.
sar
Com base nas discussões anteriores, surge uma questão em comum: obter as métricas em tempo real não é o único ponto importante; a tendência histórica é igualmente importante.
Além disso, considere esta situação: quantas vezes alguém relata um problema de performance, mas quando paramos para investigá-lo, tudo está normal? Problemas de performance que ocorreram no passado são de difícil diagnóstico sem dados específicos a partir dessa época. Por fim, você vai querer examinar os dados de performance dos últimos dias para decidir sobre algumas configurações ou fazer ajustes.
O utilitário sar realiza essa meta. O sar é um acrônimo de System Activity Recorder, que grava as métricas dos principais componentes do sistema Linux – CPU, memória, discos, rede etc. – em um lugar especial: o diretório /var/log/sa. Os dados são gravados para cada dia em um arquivo chamado sa<nn>, onde <nn> é o dia do mês com dois dígitos. Por exemplo, o arquivo sa27 guarda os dados do dia 27 desse mês. Esses dados podem ser consultados pelo comando sar.
A maneira mais simples de usar o sar é sem nenhum argumento ou opção. A seguir está um exemplo:
# 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 ...
O resultado mostra as métricas relacionadas à CPU coletadas em intervalos de 10 minutos.
O significado das colunas é:
| CPU | O identificador da CPU; “all” significa todas as CPUs. |
| %user | A porcentagem de CPU usada para processos do usuário. Os processos Oracle entram nesta categoria. |
| %nice | A porcentagem da utilização de CPU durante a execução em prioridade de nice. |
| %system | A porcentagem da CPU que executa processos de sistema. |
| %iowait | A porcentagem de CPU que aguarda I/O. |
| %idle | A porcentagem de CPU ociosa que aguarda o trabalho. |
Com base no resultado anterior, você pode ver que o sistema está bem equilibrado; aliás, bastante subutilizado (conforme visto pelo alto nível de número ocioso da porcentagem). Prosseguindo pelo resultado, vemos:
... 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 ...
Isso indica uma situação diferente: o sistema foi carregado por alguns processos do usuário entre 3:00 e 3:40. Talvez uma consulta cara estivesse em execução; ou talvez um trabalho de RMAN estivesse em execução, consumindo toda essa CPU. É nessa hora que o comando sar é útil – ele reproduz os dados gravados mostrando os dados a partir de uma determinada hora, e não a partir de agora. Isso é exatamente o que você queria para realizar os três objetivos descritos no início desta seção: obter dados históricos, encontrar padrões de uso e entender as tendências.
Para ver os dados sar de um dia específico, basta abrir o sar com esse nome de arquivo, usando a opção -f conforme mostrado abaixo (para abrir os dados do dia 26)
# sar -f /var/log/sa/sa26
O resultado também pode exibir dados em tempo real, de maneira semelhante a vmstat ou mpstat.
Para obter os dados a cada 5 segundos por 10 vezes, use:
# 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 …
Você notou o valor “all” em CPU? Isso significa que as estatísticas foram introduzidas para todas as CPUs. Não há problema quando isso ocorre em um sistema com um único processador, mas em sistemas com
vários processadores, talvez você deseje estatísticas para CPUs individuais, além de uma agregada também. A opção -P ALL faz isso.
#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
O resultado mostra o identificador de CPU (a partir de 0) e as estatísticas para cada um. Bem no final do resultado, você verá a média de execuções com base em cada CPU.
O comando sar não serve apenas para estatísticas relacionadas à CPU. Ele é útil para obter as estatísticas relacionadas à memória também. A opção -r mostra a utilização de memória extensiva.
# sar -r Linux 2.6.9-55.0.9.ELlargesmp (prolin3) 12/27/2008 12:00:01 AM kbmemfree kbmemused %memused kbbuffers ... 12:10:01 AM 712264 32178920 97.83 2923884 ... 12:20:01 AM 659088 32232096 98.00 2923884 ... 12:30:01 AM 651416 32239768 98.02 2923920 ... 12:40:01 AM 651840 32239344 98.02 2923920 ... 12:50:01 AM 700696 32190488 97.87 2923920 ...
12:00:01 AM kbcached kbswpfree kbswpused %swpused kbswpcad
12:10:01 AM 25430452 16681300 95908 0.57 380
12:20:01 AM 25430968 16681300 95908 0.57 380 12:30:01 AM 25431448 16681300 95908 0.57 380 12:40:01 AM 25430416 16681300 95908 0.57 380 12:50:01 AM 25430416 16681300 95908 0.57 380
Vamos ver o significado de cada coluna:
| kbmemfree | A memória livre disponível em KB nessa hora. |
| kbmemused | A memória usada em KB nessa hora. |
| %memused | A porcentagem de memória usada. |
| kbbuffers | Essa porcentagem de memória foi usada como buffer. |
| kbcached | Essa porcentagem de memória foi usada como cache. |
| kbswpfree | O espaço de swap livre em KB nessa hora. |
| kbswpused | O espaço de swap usado em KB nessa hora. |
| %swpused | A porcentagem de swap usada nessa hora. |
| kbswpcad | O swap em cache em KB nessa hora. |
Bem no final do resultado, você verá o número médio para o período de tempo.
Você também pode obter estatísticas relacionadas à memória. A opção -B mostra a atividade relacionada à paginação.
# 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 ...
A coluna mostra as métricas nessa hora, e não na hora atual.
| pgpgin/s | A quantidade de paginação do disco para a memória, por segundo. |
| pgpgout/s | A quantidade de paginação da memória para o disco, por segundo. |
| fault/s | Falhas de página por segundo. |
| majflt/s | Principais falhas de página por segundo. |
Para obter um resultado semelhante para atividades relacionadas a swap, você pode usar a opção -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 ...
As colunas provavelmente são autoexplicativas, mas a seguir está a descrição de cada uma:
| pswpin/s | Páginas de memória com swap de volta do disco para a memória, por segundo. |
| pswpout/s | Páginas de memória com swap de volta da memória para o disco, por segundo. |
Se você perceber muito swap, poderá estar com a memória baixa. Não se trata de uma conclusão inevitável, mas sim de uma forte possibilidade.
Para obter as estatísticas do dispositivo de disco, use a opção -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
A seguir está a descrição das colunas. Recapitulando, elas mostram as métricas nessa hora.
| tps | Transferências por segundo. Transferências são operações de I/O. Observação: trata-se apenas de quantidade de operações; cada operação pode ser grande ou pequena. Assim, este parâmetro, por si só, não informa todos os aspectos. |
| rd_sec/s | Quantidade de setores lidos do disco por segundo. |
| wr_sec/s | Quantidade de setores gravados no disco por segundo. |
Para obter as estatísticas de rede históricas, use a opção -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 0.00
Em resumo, você tem estas opções para o comando sar obter as métricas dos componentes:
|
Use esta opção … |
… para obter estatísticas sobre: |
| -P | CPU(s) específica(s) |
| -d | Discos |
| -r | Memória |
| -B | Paginação |
| -W | Swap |
| -n | Rede |
E se você quiser obter todas as estatísticas disponíveis em um único resultado? Em vez de chamar sar com todas essas opções, você pode usar a opção -A que mostra todas as estatísticas armazenadas nos arquivos sar.
Fonte: http://www.oracle.com/technetwork/pt/articles/linux/part3-087826-ptb.html