信创服务器操作系统（银河麒麟版）-安全与网络服务 课件 项目3 部署银河麒麟高级服务器操作系统系统监控服务

项目3部署银河麒麟高级服务器

操作系统系统监控服务信创服务器操作系统（麒麟版）——安全与网络学习目标掌握系统状态查看命令熟练运用ps、top等命令实时监控系统进程和资源使用情况了解性能瓶颈问题识别CPU、内存、磁盘I/O和网络等方面的性能瓶颈掌握性能评估命令运用vmstat、iostat、sar等工具进行系统性能评估了解性能优化方法根据评估结果采取相应的系统优化措施项目背景与分析项目描述天网工作室上线了一台基于银河麒麟高级服务器操作系统的新型服务器，用于承载高密度数据处理任务。系统工程师需要实施细致的监控措施，利用ps、top、mate-system-monitor等工具实时监控运行状况，通过df、du等命令追踪磁盘使用情况。实施方案实施系统状态监控，实时掌握服务器进程和资源使用情况开展设备和磁盘监控，确保存储设备稳定性和数据存储高效性进行系统性能瓶颈分析和优化，提升服务器整体性能项目背景与分析项目描述天网工作室上线了一台基于银河麒麟高级服务器操作系统的新型服务器，用于承载高密度数据处理任务。系统工程师需要实施细致的监控措施，利用ps、top、mate-system-monitor等工具实时监控运行状况，通过df、du等命令追踪磁盘使用情况。实施方案实施系统状态监控，实时掌握服务器进程和资源使用情况开展设备和磁盘监控，确保存储设备稳定性和数据存储高效性进行系统性能瓶颈分析和优化，提升服务器整体性能系统状态监控：核心命令1ps命令显示当前系统运行进程的静态快照，使用ps-ax列出所有进程，ps-aux查看进程所有者信息，结合grep检查特定进程运行状态2top命令提供系统进程的实时动态列表，显示系统实时更新时间、CPU和内存使用率及运行进程总数，支持进程排序和终止操作3系统监控工具通过mate-system-monitor命令启动图形界面，查看进程状况、CPU和内存占用、资源使用情况及网络收发流量top命令详解关键指标说明系统信息：当前时间、运行时长、登录用户数、系统负载进程统计：总进程数、运行/睡眠/停止/僵化进程数CPU使用：用户空间占用、内核空间占用、I/O等待百分比内存状态：物理内存总量、空闲量、使用量、缓存量交换内存：虚拟内存使用情况交互选项q退出程序、k终止进程、s改变刷新延迟、m切换内存信息、t切换进程和CPU状态、M按内存排序、P按CPU排序系统监控工具:mate-system-monitor图形化监控界面银河麒麟高级服务器操作系统提供了图形界面的系统监控工具,用于实时查看和管理系统的各种资源和进程。启动命令mate-system-monitor主要功能查看所有进程的CPU和内存占用监控系统整体资源使用情况查看网络收发流量对进程执行排序和终止操作free命令:查看内存状态free命令是查看系统当前空闲和已使用内存的简单而强大的工具,提供关于物理内存和交换空间使用情况的详细信息。free以字节为单位显示free-m以兆字节为单位显示free-h人类可读格式,自动选择合适单位设备与磁盘监控blkid命令显示系统中可用块设备的详细底层信息，包括UUID、文件系统类型等。需要root权限执行，可查看特定块设备信息lsblk命令显示所有可用块设备，从udev读取信息，非root用户也可执行。显示设备名、主次设备号、是否可移除、设备大小、类型和挂载路径df命令查看磁盘空间使用情况，显示每个文件系统的名称、总空间、已使用空间、空闲空间及挂载点。使用-h选项转换为易读格式du命令估计文件或目录的磁盘空间使用量，默认显示当前目录下每个子目录的使用量。使用-h参数提供人类可读格式输出服务器性能影响因素内存关键于数据存取速度，影响系统响应性能CPU处理能力的核心，决定计算性能磁盘I/O影响数据存储和读取效率网络I/O决定数据传输速度和通信效率应用程序Nginx、MySQL、Tomcat等应用性能及代码质量核心性能指标使用率(Utilization)资源用于服务的时间或容量的百分比示例:CPU使用率达到100%表示其全部时间都用于服务,没有空闲资源饱和度(Saturation)资源的繁忙程度,通常与等待队列的长度相关示例:高饱和度意味着资源正处理大量请求,可能导致性能下降错误数(ErrorCount)发生错误的事件数量示例:错误数的增加通常反映了系统稳定性的下降性能评估标准资源好坏糟糕CPU<70%=85%≥90%内存无Swap10页/秒频繁磁盘<20%=35%≥50%好坏糟糕系统性能分析工具vmstat报告虚拟内存统计信息,如进程、内存、CPU等sar收集、报告和保存系统活动信息iostat监视系统输入输出设备和CPU的使用情况netstat显示网络连接、路由表、接口统计等网络信息free显示内存的使用和空闲情况ps报告当前系统的进程状态top动态显示系统的实时进程信息iftop用于网络带宽监测性能分析工具组合使用整体负载和承受能力工具:top和uptime检查系统整体的负载和承受能力CPU瓶颈检测工具:vmstat、sar、iostat和top判断是否存在CPU瓶颈内存瓶颈检测工具:free和vmstat确认是否存在内存瓶颈磁盘I/O瓶颈检测工具:iostat专门用于检测磁盘I/O瓶颈网络带宽瓶颈检测工具:netstat和iftop检测网络带宽是否成为性能瓶颈CPU性能评估uptime命令查看服务器整体性能，Loadaverage表示最近1、5、15分钟的系统负载，理想情况下不应长期大于逻辑CPU核数的两倍vmstat命令监控系统CPU负载及队列情况，显示运行进程数、等待资源进程数、用户/内核空间CPU时间、上下文切换和中断次数pidstat命令监控进程资源使用情况，包括CPU、内存、I/O及上下文切换，支持-u、-r、-d、-w等参数查看不同方面的性能数据sar命令收集、报告或保存系统活动信息，%user-用户空间CPU占用，%system-内核空间CPU占用，%iowait-I/O等待时间，%idle-CPU空闲时间perf工具:性能分析利器工具简介perf是功能强大的性能分析工具,专门用于分析应用程序和内核的性能问题。它可以利用处理器的性能监控单元(PMU)、追踪点(tracepoint)和内核中的计数器进行详尽的性能统计。常用子工具perf-list:查看支持的性能事件perf-stat:分析程序性能概况perf-top:显示消耗最多的函数或指令perf-record:收集采样信息perf-report:分析采样数据strace命令:系统调用跟踪strace是强大的用户空间跟踪器,广泛用于诊断、调试和教学。该工具主要用于监控用户空间进程与内核之间的交互,如系统调用、信号传递、进程状态的变更等。跟踪特定命令stracecommand-执行命令并实时跟踪其系统调用跟踪特定进程strace-pprocid-跟踪进程ID为procid的进程的系统调用情况统计系统调用strace-c-pprocid-统计进程的系统调用次数和耗时内存性能评估内存性能评估主要涉及/proc/meminfo和/proc/slabinfo两个重要的系统文件。通过free命令可以快速了解系统的内存使用情况,评估内存资源是否充足。内存性能评估文件与命令/proc/meminfo提供系统当前的内存使用情况,包括物理内存、虚拟内存、缓存等信息/proc/slabinfo显示内核slab分配器的状态,有助于理解内核对象和缓存的使用情况free命令最常用于监控内存使用状况的命令,提供关于系统内存使用的即时信息内存使用评估标准70%资源充足应用程序可用内存与系统物理内存的比例大于70%,系统内存资源非常充足20%资源紧缺比例小于20%,表明系统内存资源紧缺,可能需要增加系统内存50%资源适中比例在20%到70%之间,系统内存资源基本能满足应用需求磁盘I/O性能评估流程识别I/O瓶颈通过iostat命令分析磁盘读写操作，准确识别I/O性能瓶颈的具体位置追踪I/O来源确定哪些特定进程或操作导致了磁盘I/O的高负载，分析/proc/diskstats文件获取详细统计执行性能优化调整I/O调度器、优化文件系统或进行硬件升级，全面提升磁盘I/O性能监测评估效果定期监测和评估优化措施的效果，确保系统持续保持高效的磁盘I/O性能关键指标：kB_read/s（每秒读取数据量）、kB_wrtn/s（每秒写入数据量）、%util（设备利用率）、await（平均等待时间）磁盘I/O性能评估流程网络性能评估体系1应用层HTTP、DNS协议性能，QPS和套接字缓存效率2传输层TCP/UDP连接数、吞吐量、延迟和重传3网络层路由效率、分片处理、叠加网络技术支持4链路层网络接口吞吐量、丢包率、错误率、软中断处理netstat查看网络接口和服务状态tcpdump截获和分析网络数据包bcc性能监视和网络跟踪任务实施综合性能监控任务3-1：CPU性能监控使用top命令实时监控CPU使用率和负载，运用mpstat分析多处理器CPU使用情况，利用sar收集历史数据，评估CPU使用率识别瓶颈。关键指标：Loadaverage不应长期大于逻辑CPU核数的两倍。任务3-2：内存性能监控使用free命令查看系统内存使用情况，运用vmstat监控虚拟内存统计信息，分析/proc/meminfo获取详细内存数据。评估标准：可用内存持续低于总内存20%需考虑增加内存。任务3-3：磁盘I/O监控使用iostat命令监控磁盘I/O性能，分析/proc/diskstats获取磁盘统计信息。评估标准：%util持续超过80%可能存在I/O瓶颈，await值过高表明磁盘响应缓慢。任务3-4：网络性能监控使用netstat监控网络连接和统计信息，利用tcpdump捕获和分析网络数据包。评估重点：检查网络接口错误和丢包情况，分析带宽使用率是否接近上限。任务3-1:CPU性能监控与评估本任务旨在通过监控和分析银河麒麟高级服务器操作系统的CPU性能,识别潜在的性能瓶颈,为系统优化提供依据。任务3-1规划01使用top命令实时监控CPU使用率和负载情况02运用mpstat命令分析多处理器的CPU使用情况03利用sar命令收集、报告和保存CPU使用情况的历史数据04评估CPU使用率识别是否存在CPU瓶颈步骤1:使用top命令监控CPU操作步骤1.打开终端,输入命令:top观察并记录CPU使用率、负载平均值等关键指标按'q'退出top命令关键信息分析CPU使用率:%Cpu(s)部分显示0.0us(用户空间)、0.1sy(内核空间)、99.9id(空闲),表明CPU使用率极低,系统处于空闲状态负载平均值:loadaverage:0.07,0.03,0.01,这些值远低于1,表明系统负载非常轻,运行平稳步骤2:运用mpstat分析多CPU执行命令:mpstat-PALL25(每2秒采样一次,共采样5次)分析结果总体CPU使用率:用户空间进程占用0.13%,内核空间进程占用0.25%,总和为0.38%,表明系统整体CPU使用率极低,处于轻负载状态各CPU核心情况:CPU0空闲率99.62%,CPU1空闲率98.49%(内核空间占用略高),CPU2和CPU3完全空闲(100%),表明负载分布不均I/O等待:所有CPU核心的%iowait均为0.00%,表明当前没有因I/O操作导致的CPU等待,磁盘I/O性能良好步骤3:利用sar收集历史数据操作步骤收集CPU使用数据并保存至文件:sar-u210>cpu_usage.txt查看收集的数据:catcpu_usage.txt数据列含义%user:用户态进程占用CPU的百分比%system:内核态进程占用CPU的百分比%iowait:CPU等待I/O操作完成的时间百分比%idle:CPU空闲时间百分比步骤4:评估CPU使用率分析收集的数据如果CPU使用率持续超过80%,可能存在CPU瓶颈性能评判标准:%user+%sys<70%为好,=85%为坏,>=90%为糟糕记录高CPU使用率进程记录导致高CPU使用率的进程或应用使用top命令按P键按CPU使用率排序,识别占用CPU最多的进程制定优化方案根据评估结果制定相应的优化措施可能包括优化应用程序代码、调整进程优先级或增加CPU资源任务3-2:内存性能监控与评估本任务旨在通过监控和分析银河麒麟高级服务器操作系统的内存性能,识别潜在的内存瓶颈,为系统优化提供依据。任务3-2规划查看内存使用使用free命令查看系统内存的总体使用情况监控虚拟内存运用vmstat命令监控虚拟内存统计信息,分析内存使用动态获取详细数据分析/proc/meminfo文件获取详细的内存使用数据评估内存状况评估内存使用情况,判断是否需要增加系统内存步骤1:使用free命令查看内存执行命令free-h记录关键信息total:总内存量used:已使用内存量free:空闲内存量available:可用内存量buff/cache:缓冲区和缓存使用量Swap:交换空间使用情况步骤2:运用vmstat监控虚拟内存执行命令:vmstat210(每2秒采样一次,共采样10次)关键指标分析交换空间(swap):swpd均为0,si和so均为0,表明系统未使用交换空间,无交换空间活动,内存使用健康空闲内存(free):空闲内存从1594902KB逐渐减少至1594196KB,仍高达1.5GB以上,内存资源充足I/O活动:bi和bo从初始的少量读写操作降至0,I/O活动极低,磁盘读写压力小CPU状态:CPU空闲率从99%升至100%,表明系统几乎无负载,wa均为0,无I/O等待步骤3:分析/proc/meminfo文件查看文件内容cat/proc/meminfo记录关键指标MemTotal:物理内存总量MemFree:空闲内存量MemAvailable:可用内存量(包括可回收的缓存)Buffers:缓冲区大小Cached:缓存大小SwapTotal:交换空间总量SwapFree:空闲交换空间步骤4:评估内存使用情况70%资源充足可用内存与物理内存比例大于70%,系统内存资源非常充足,对系统性能影响不大20%资源紧缺比例小于20%,表明系统内存资源紧缺,可能需要增加系统内存50%资源适中比例在20%到70%之间,系统内存资源基本能满足应用需求,暂时不影响系统性能检查swap使用情况:如果可用内存持续低于总内存的20%,考虑增加系统内存。频繁使用swap可能表明内存不足。任务3-3:磁盘I/O性能监控与评估本任务旨在通过监控和分析银河麒麟高级服务器操作系统的磁盘I/O性能,识别潜在的I/O瓶颈,为系统优化提供依据。任务3-3规划与实施监控磁盘I/O性能使用iostat命令监控磁盘I/O的性能表现,分析设备利用率和响应时间命令:iostat-dx25获取详细统计信息分析/proc/diskstats文件获取磁盘I/O的详细统计信息,了解读写操作情况命令:cat/proc/diskstats评估I/O性能评估磁盘I/O性能,判断是否存在性能瓶颈如果%util持续超过80%,可能存在I/O瓶颈;检查await值,如果过高可能表明磁盘响应缓慢步骤1:使用iostat监控磁盘I/O执行命令:iostat-dx25(每2秒采样一次,共采样5次)关键指标分析设备利用率(%util):dm-0平均值0.06%,dm-1平均值0.00%,sda平均值0.31%,所有设备的%util均远低于80%,表明磁盘设备利用率低,无明显I/O瓶颈平均等待时间(await):dm-0平均值10.04ms,dm-1平均值4.57ms,sda平均值2.38ms,await值普遍较低,表明磁盘响应速度较快,I/O等待时间短,性能良好步骤2:分析diskstats与评估查看/proc/diskstatscat/proc/diskstats设备分析sda:读取16563次,写入1361048次,写入次数远高于读取次数,主要用于写操作sda2:读取15128次,写入1252269次,读写次数和扇区数均较高,是主要的数据存储区域dm-0:读取15262次,写入1243629次,与sda2高度相关,可能是LVM映射设备性能评估结论I/O瓶颈判断:所有设备的%util均远低于80%,无I/O瓶颈响应速度:await值较低,磁盘响应速度快优化建议:当前磁盘I/O性能良好,暂无需优化。如未来%util持续超过80%或await值过高,需考虑优化磁盘使用或升级硬件步骤3:评估磁盘I/O性能，确定是否存在I/O瓶颈如果%util持续超过80%，可能存在I/O瓶颈。检查await值，如果过高可能表明磁盘响应缓慢。任务3-4:网络性能监控与评估本任务旨在通过监控和分析银河麒