Linux System and Performance Monitoring(總結篇)

附錄 A: 案例學習 - 性能監控之按部就班

某一天,一個客戶打電話來須要技術幫助,並抱怨日常15秒就能夠打開的網頁如今須要20分鐘才能夠打開.

具體系統配置以下:

RedHat Enterprise Linux 3 update 7
Dell 1850 Dual Core Xenon Processors, 2 GB RAM, 75GB 15K Drives
Custom LAMP software stack(譯註:Linux+apache+mysql+php 環境)

性能分析之步驟

1. 首先使用vmstat 查看大體的系統性能狀況:

# vmstat 1 10
procs memory swap io system cpu
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa
1 0 249844 19144 18532 1221212 0 0 7 3 22 17 25 8 17 18
0 1 249844 17828 18528 1222696 0 0 40448 8 1384 1138 13 7 65 14
0 1 249844 18004 18528 1222756 0 0 13568 4 623 534 3 4 56 37
2 0 249844 17840 18528 1223200 0 0 35200 0 1285 1017 17 7 56 20
1 0 249844 22488 18528 1218608 0 0 38656 0 1294 1034 17 7 58 18
0 1 249844 21228 18544 1219908 0 0 13696 484 609 559 5 3 54 38
0 1 249844 17752 18544 1223376 0 0 36224 4 1469 1035 10 6 67 17
1 1 249844 17856 18544 1208520 0 0 28724 0 950 941 33 12 49 7
1 0 249844 17748 18544 1222468 0 0 40968 8 1266 1164 17 9 59 16
1 0 249844 17912 18544 1222572 0 0 41344 12 1237 1080 13 8 65 13

分析:
1,不會是內存不足致使,由於swapping 始終沒變化(si 和 so).儘管空閒內存很少(free),但swpd 也沒有變化.
2,CPU 方面也沒有太大問題,儘管有一些運行隊列(procs r),但處理器還始終有50% 多的idle(CPU id).
3,有太多的上下文切換(cs)以及disk block從RAM中被讀入(bo).
4,CPU 還有平均20% 的I/O 等待狀況.

結論:
從以上總結出,這是一個I/O 瓶頸.

2. 而後使用iostat 檢查是誰在發出IO 請求:

# iostat -x 1
Linux 2.4.21-40.ELsmp (mail.example.com) 03/26/2007

avg-cpu: %user %nice %sys %idle
30.00 0.00 9.33 60.67

Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
/dev/sda 7929.01 30.34 1180.91 14.23 7929.01 357.84 3964.50 178.92 6.93 0.39 0.03 0.06 6.69
/dev/sda1 2.67 5.46 0.40 1.76 24.62 57.77 12.31 28.88 38.11 0.06 2.78 1.77 0.38
/dev/sda2 0.00 0.30 0.07 0.02 0.57 2.57 0.29 1.28 32.86 0.00 3.81 2.64 0.03
/dev/sda3 7929.01 24.58 1180.44 12.45 7929.01 297.50 3964.50 148.75 6.90 0.32 0.03 0.06 6.68

avg-cpu: %user %nice %sys %idle
9.50 0.00 10.68 79.82

Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
/dev/sda 0.00 0.00 1195.24 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 43.69 3.60 0.99 117.86
/dev/sda1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
/dev/sda2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
/dev/sda3 0.00 0.00 1195.24 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 43.69 3.60 0.99 117.86

avg-cpu: %user %nice %sys %idle
9.23 0.00 10.55 79.22

Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
/dev/sda 0.00 0.00 1200.37 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 41.65 2.12 0.99 112.51
/dev/sda1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
/dev/sda2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
/dev/sda3 0.00 0.00 1200.37 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 41.65 2.12 0.99 112.51

分析:
1,看上去只有/dev/sda3 分區很活躍,其餘分區都很空閒.
2,差很少有1200 讀IOPS,磁盤自己是支持200 IOPS左右(譯註:參考以前的IOPS 計算公式).
3,有超過2秒,實際上沒有一個讀磁盤(rkb/s).這和在vmstat 看到有大量I/O wait是有關係的.
4,大量的read IOPS(r/s)和在vmstat 中大量的上下文是匹配的.這說明不少讀操做都是失敗的.

結論:
從以上總結出,部分應用程序帶來的讀請求,已經超出了I/O 子系統可處理的範圍.

3. 使用top 來查找系統最活躍的應用程序

# top -d 1
11:46:11 up 3 days, 19:13, 1 user, load average: 1.72, 1.87, 1.80
176 processes: 174 sleeping, 2 running, 0 zombie, 0 stopped
CPU states: cpu user nice system irq softirq iowait idle
total 12.8% 0.0% 4.6% 0.2% 0.2% 18.7% 63.2%
cpu00 23.3% 0.0% 7.7% 0.0% 0.0% 36.8% 32.0%
cpu01 28.4% 0.0% 10.7% 0.0% 0.0% 38.2% 22.5%
cpu02 0.0% 0.0% 0.0% 0.9% 0.9% 0.0% 98.0%
cpu03 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 100.0%
Mem: 2055244k av, 2032692k used, 22552k free, 0k shrd, 18256k buff
1216212k actv, 513216k in_d, 25520k in_c
Swap: 4192956k av, 249844k used, 3943112k free 1218304k cached

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
14939 mysql 25 0 379M 224M 1117 R 38.2 25.7% 15:17.78 mysqld
4023 root 15 0 2120 972 784 R 2.0 0.3 0:00.06 top
1 root 15 0 2008 688 592 S 0.0 0.2 0:01.30 init
2 root 34 19 0 0 0 S 0.0 0.0 0:22.59 ksoftirqd/0
3 root RT 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 watchdog/0
4 root 10 -5 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.05 events/0

分析:
1,佔用資源最多的好像就是mysql 進程,其餘都處於徹底idle 狀態.
2,在top(wa) 看到的數值,和在vmstat 看到的wio 數值是有關聯的.

結論:
從以上總結出,彷佛就只有mysql 進程在請求資源,所以能夠推論它就是致使問題的關鍵.

4. 如今已經肯定是mysql 在發出讀請求,使用strace 來檢查它在讀請求什麼.

# strace -p 14939

Process 14939 attached - interrupt to quit
read(29, 「\3\1\237\1\366\337\1\222%\4\2\0\0\0\0\0012P/d」, 20) = 20
read(29, 「ata1/strongmail/log/strongmail-d」…, 399) = 399
_llseek(29, 2877621036, [2877621036], SEEK_SET) = 0
read(29, 「\1\1\241\366\337\1\223%\4\2\0\0\0\0\0012P/da」, 20) = 20
read(29, 「ta1/strongmail/log/strongmail-de」…, 400) = 400
_llseek(29, 2877621456, [2877621456], SEEK_SET) = 0
read(29, 「\1\1\235\366\337\1\224%\4\2\0\0\0\0\0012P/da」, 20) = 20
read(29, 「ta1/strongmail/log/strongmail-de」…, 396) = 396
_llseek(29, 2877621872, [2877621872], SEEK_SET) = 0
read(29, 「\1\1\245\366\337\1\225%\4\2\0\0\0\0\0012P/da」, 20) = 20
read(29, 「ta1/strongmail/log/strongmail-de」…, 404) = 404
_llseek(29, 2877622296, [2877622296], SEEK_SET) = 0
read(29, 「\3\1\236\2\366\337\1\226%\4\2\0\0\0\0\0012P/d」, 20) = 20

分析:
1,大量的讀操做都在不斷尋道中,說明mysql 進程產生的是隨機IO.
2,看上去彷佛是,某一sql 查詢致使讀操做.

結論:
從以上總結出,全部的讀IOPS 都是mysql 進程在執行某些讀查詢時產生的.

5. 使用mysqladmin 命令,來查找是哪一個慢查詢致使的.

# ./mysqladmin -pstrongmail processlist

+—-+——+———–+————+———+——+———-+—————————————-
| Id | User | Host | db | Command | Time | State | Info
+—-+——+———–+————+———+——+———-+—————————————-
| 1 | root | localhost | strongmail | Sleep | 10 | |
| 2 | root | localhost | strongmail | Sleep | 8 | |
| 3 | root | localhost | root | Query | 94 | Updating | update `failures` set
`update_datasource`=’Y’ where database_id=’32′ and update_datasource=’N’ and |
| 14 | root | localhost | | Query | 0 | | show processlist

分析:
1,MySQL 數據庫裏,彷佛在不斷的運行table update查詢.
2,基於這個update 查詢,數據庫是對全部的table 進行索引.

結論:
從以上總結出,MySQL裏這些update 查詢問題,都是在嘗試對全部table 進行索引.這些產生的讀請求正是致使系統性能降低的緣由.

後續

把以上這些性能信息移交給了相關開發人員,用於分析他們的PHP 代碼.一個開發人員對代碼進行了臨時性優化.某個查詢若是出錯了,也最多到100K記錄.數據庫自己考慮最多存在4百萬記錄.最後,這個查詢不會再給數據庫帶來負擔了.

References • Ezlot, Phillip – Optimizing Linux Performance, Prentice Hall, Princeton NJ 2005 ISBN – 0131486829 • Johnson, Sandra K., Huizenga, Gerrit – Performance Tuning for Linux Servers, IBM Press, Upper Saddle River NJ 2005 ISBN 013144753X • Bovet, Daniel Cesati, Marco – Understanding the Linux Kernel, O’Reilly Media, Sebastoppl CA 2006, ISBN 0596005652 • Blum, Richard – Network Performance Open Source Toolkit, Wiley, Indianapolis IN 2003, ISBN 0-471-43301-2 • Understanding Virtual Memory in RedHat 4, Neil Horman, 12/05 http://people.redhat.com/nhorman/papers/rhel4_vm.pdf • IBM, Inside the Linux Scheduler, http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-scheduler/ • Aas, Josh, Understanding the Linux 2.6.8.1 CPU Scheduler, http://josh.trancesoftware.com/linux/linux_cpu_scheduler.pdf • Wieers, Dag, Dstat: Versatile Resource Statistics Tool, http://dag.wieers.com/home-made/dstat/