8.12. Отслеживание процессов с помощью команды pidstat

Вы увидели, как можно отслеживать конкретные процессы с помощью таких утилит, как top и iotop. Однако эти результаты обновляются в реальном времени, при каждом обновлении предыдущий отчет стирается. Утилита pidstat позволяет вам отследить использование ресурсов процессом с течением времени в стиле команды vmstat. Вот простой пример, в котором с ежесекундным обновлением отслеживается процесс 1329:

$ pidstat -p 1329 1

Linux 3.2.0-44-generic-pae (duplex)     07/01/2015      _i686_ (4 CPU)

09:26:55 PM       PID    %usr %system %guest %CPU CPU Command

09:27:03 PM      1329    8.00  0.00     0.00 8.00   1 myprocess

09:27:04 PM      1329    0.00  0.00     0.00 0.00   3 myprocess

09:27:05 PM      1329    3.00  0.00     0.00 3.00   1 myprocess

09:27:06 PM      1329    8.00  0.00     0.00 8.00   3 myprocess

09:27:07 PM      1329    2.00  0.00     0.00 2.00   3 myprocess

09:27:08 PM      1329    6.00  0.00     0.00 6.00   2 myprocess

В отчете по умолчанию приведены процентные отношения для пользовательского и системного времени, а также общая процентная доля процессорного времени. Есть даже сведения о том, на каком из процессоров запущен процесс. Столбец %guest представляет нечто необычное: это процентное отношение времени, которое процесс потратил на выполнение чего-либо внутри виртуальной машины. Если вы не запускаете виртуальную машину, не беспокойтесь о нем.

Хотя команда pidstat по умолчанию показывает использование процессора, она может намного больше этого. Например, можно применять параметр -r, чтобы отслеживать память, или параметр -d, чтобы включить отслеживание диска. Попробуйте применить их, а затем загляните на страницу руководства pidstat(1), чтобы узнать еще больше подробностей о потоках, переключении контекста или о чем-либо еще, что обсуждалось в данной главе.

8.13. Дополнительные темы

Одна из причин, почему существует так много инструментов для измерения использования ресурсов, в том, что множество типов ресурсов потребляется различными способами. В этой главе вы видели, как ресурсы процессора, памяти, ввода/вывода и системы использовались процессами, потоками внутри процессов и ядром.

Еще одна причина — ограниченность ресурсов. Чтобы система работала, ее компоненты должны стремиться к потреблению меньшего количества ресурсов. В прошлом за одним компьютером работало несколько пользователей, поэтому было необходимо обеспечить каждого из них достаточной долей ресурсов. Сейчас, хотя современные ПК могут и не иметь нескольких пользователей, они по-прежнему имеют множество процессов, соревнующихся за ресурсы. Точно так же и для высокопроизводительных сетевых серверов необходимо тщательное отслеживание ресурсов.

Дополнительные темы, относящиеся к отслеживанию ресурсов и анализу производительности, включают следующее.

• sar (System Activity Reporter, обозреватель системной активности). Пакет sar содержит многие из функций для непрерывного отслеживания команды vmstat, но он также выполняет запись использования ресурсов с течением времени. С помощью пакета sar можно узнать, что делала ваша система в определенный момент времени. Это удобно, когда необходимо проанализировать системное событие, которое уже произошло.

• acct (учет процессов). Пакет acct может регистрировать процессы и использование ресурсов ими.

• Квоты. Многие системные ресурсы можно ограничить в зависимости от процесса или от пользователя. Некоторые параметры применения процессора и памяти содержатся в файле /etc/security/limits.conf; есть также страница руководства limits.conf(5). Это функция стандарта PAM, и процессы будут подчиняться ей только тогда, когда они были запущены из чего-либо, что использует стандарт PAM (например, из оболочки входа в систему). Можно также ограничить количество дискового пространства, которое может потреблять пользователь, с помощью системы quota.

Если вы заинтересованы настройкой системы и, в частности, ее производительностью, книга Брендана Грегга (Brendan Gregg) Systems Performance: Enterprise and the Cloud («Производительность системы: предприятие и облако») (Prentice Hall, 2013) содержит намного больше подробностей.

Мы еще не коснулись множества инструментов, которые могут быть использованы при отслеживании потребления сетевых ресурсов. Чтобы их применять, сначала необходимо понять, как устроена сеть. Именно к этому мы сейчас и перейдем.

9. Представление о сети и ее конфигурации

Создание сети — это установка соединения между компьютерами и пересылка данных между ними. Звучит достаточно просто, но, чтобы понять, как это работает, необходимо задать два главных вопроса.

• Каким образом компьютер, отправляющий данные, знает, куда их отправлять?

• Когда компьютер-адресат получает данные, как он догадывается о том, что он только что получил?

Компьютер отвечает на эти вопросы, используя набор компонентов, каждый из которых ответственен за определенный аспект отправки, получения и идентификации данных. Эти компоненты организованы в виде групп, которые формируют сетевые уровни, расположенные один над другим, чтобы создать законченную систему. Ядро Linux обращается с сетью подобно тому, как оно работает с подсистемой SCSI, описанной в главе 3.

Поскольку каждый уровень стремится быть независимым, есть возможность построить сети с помощью различных комбинаций компонентов. Именно здесь конфигурация сети может стать очень сложной. По этой причине мы начнем данную главу с рассмотрения уровней в очень простых сетях. Вы узнаете о том, как просматривать параметры вашей сети, а когда усвоите основы работы каждого уровня, вы будете готовы к изучению того, как самостоятельно конфигурировать эти уровни. Наконец, мы перейдем к таким сложным темам, как построение соб­ственных сетей и настройка брандмауэров. Пропустите этот материал, если ваши глаза начинают тускнеть; вы всегда сможете вернуться к нему позже.

9.1. Основные понятия о сети

Прежде чем разбираться с теорией сетевых уровней, взгляните на простую сеть, показанную на рис. 9.1.

Такой тип сети является повсеместным, подобным образом сконфигурировано большинство сетей в квартирах и небольших офисах. Каждый компьютер, подключенный к этой сети, называется хостом. Хосты подключены к маршрутизатору, который является хостом, способным передавать данные от одной сети к другой. Эти компьютеры (то есть хосты A, B и C) и маршрутизатор составляют локальную сеть (LAN, local area network). Подключения в локальной сети могут быть проводными или беспроводными.

Рис. 9.1. Типичная локальная сеть с маршрутизатором, который обеспечивает доступ в Интернет

Маршрутизатор подключен также к Интернету, изображенному на рисунке в виде облака. Поскольку маршрутизатор подключен одновременно и к локальной сети, и к Интернету, все компьютеры локальной сети также имеют доступ к Интернету через маршрутизатор. Одной из целей данной главы является описание того, каким образом маршрутизатор обеспечивает такой доступ.

Наша исходная точка обзора будет располагаться в компьютере с Linux, таком как хост А в локальной сети на рис. 9.1.

Пакеты. Компьютер передает данные по сети в виде небольших порций, называемых пакетами. Они состоят из двух частей: заголовка и полезной нагрузки. Заголовок содержит такую идентифицирующую информацию, как хосты происхождения/назначения и основной протокол. С другой стороны, полезная нагрузка — это реальные данные, которые компьютер собирается передать (например, код HTML или изображение).

Пакеты позволяют хосту взаимодействовать с другими хостами «одновременно», поскольку хосты могут отправлять, получать и обрабатывать пакеты в любом порядке, вне зависимости от того, откуда они поступили и куда направляются. Разбиение сообщений на небольшие части также облегчает нахождение и устранение ошибок, возникших при передаче.