• 200.1: Recursos y Medidas para la resolución de problemas (6)
• 200.2: Predicción de futuros recursos (2)

Monitorizar recursos:

• CPU
• Memoria (RAM/SWAP)
• Carga del sistema (Load Average)
• Consumo de recursos de red (Network)

Monitor de I/O y CPU

iostat [options] [interval] [count] [device]

• c: estadísticas CPU
• d: estadísticas de los dispositivos

Datos de un dispositivo:

iostat /dev/sda

Ejemplo de salida:

Linux 4.19.0-14-amd64 (debian10) 	03/27/2021 	_x86_64_	(2 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.05    0.00    0.14    0.02    0.00   99.78

Device             tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               2.91        57.48         1.63      95315       2701

Si queremos que la información de CPU (también funciona para dispositivos) se actualice cada 2 segundos, pero 5 veces:

iostat -c 2 3

Ejemplo de salida:

Linux 4.19.0-14-amd64 (debian10) 	03/27/2021 	_x86_64_	(2 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.05    0.00    0.13    0.02    0.00   99.79


avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00


avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00

• tps: transferencias por segundo
• kB_read/s: lecturas por segundo en KB
• kB_wrtn/s: escrituras por segundo en KB
• kB_read: total de lecturas en KB
• kB_wrtn: total de escrituras en KB

• %user: uso CPU durante ejecución a nivel de usuario
• %nice: uso CPU durante ejecución con nice (prioridad)
• %system: uso CPU durante ejecución a nivel de sistema (kernel)
• %iowait: tiempo ocioso de CPU a la espera de operaciones I/O
• %steal: tiempo dedicado a la espera de la CPU virtual mientras el hipervisor atendría otros procesadores virtuales (si estamos virtualizando sobre la máquina)
• %idle: tiempo ocioso de CPU sin esperar operaciones

Estadísticas de memoria virtual sobre procesos, memoria, paginación, bloques I/O y utilización de CPU

vmstat [options] [delay] [count]

vmstat 2 3

Ejemplo de salida:

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 0  0      0 859744  12056  88900    0    0    26     1   12   33  0  0 100  0  0
 0  0      0 859736  12056  88936    0    0     0     0   20   26  0  0 100  0  0
 0  0      0 859736  12056  88936    0    0     0     0   14   18  0  0 100  0  0

Actualiza la información cada 2 segundos, 3 veces y finaliza.

Columna de procs:

• r: indica el número de procesos actualmente en la cola de ejecución
• b: indica el número de procesos actualmente en la cola de bloques. Estos procesos están a la espera de un dispositivo.

Columna de memory:

• swpd: indica la cantidad de memoria virtual uytilizada en KB
• free: indica la cantidad de memoria libre,que no está en uso
• buff: indica la cantidad de memoria asignada a buffers, esta contiene bloques de disco sin procesar.
• cache: indica la cantidad de memoria cache (contiene archivos)

Columna de swap:

• si: indica la cantidad de memoria que se intercambia desde el disco (a la swap)
• so: indica la cantidad de memoria que se intercambia hacia el disco (desde la swap)

Columna io:

• bi: indica la cantidad de bloques por segundo que se recibe desde un dispositivo de bloques
• bo: indica la cantidad de bloques por segundo que se envía a un dispositivo de bloques

Columna system:

• in: indica el número de interrupciones por segundo. Las interrupciones son las peticiones que hacen los dispositivos para acceder a la CPU.
• cs: muestra el número de cambios de contexto por segundo. La CPU tiene varios hilos de ejecución y cada uno se corresponde con un proceso. La CPU puede desatender ese hilo para pasar a otro y volver luego. Cada uno de esos “saltos” es lo que se conoce como cambio de contexto.

Columna cpu:

• us: muestra el porcentaje de tiempo dedicado a la ejecución de código que no es del kernel
• sy: muestra el porcentaje de tiempo dedicado a la ejecución de código del kernel
• id: muestra el porcentaje de tiempo de inactividad
• wa: muestra el porcentaje de tiempo de espera para I/O
• st: muestra el porcentaje de tiempo robado por una máquina virtual

Listado de las conexiones activas de nuestra máquina. Además, permite obtener información de la red y los protocolos utilizados.

netstat [opciones]

• i: estadísticas de las interfaces de red (como un ifconfig o ip link)
• r: muestra las tablas de rutas (como el comando route)

Lo habitual es usarlo para listar las conexiones que tiene el sistema, ips de origen y destino, etc:

netstat -putan 

Ejemplo de salida:

Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name    
tcp        0      0 0.0.0.0:111             0.0.0.0:*               LISTEN      1/init              
tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*               LISTEN      434/sshd            
tcp        0      0 192.168.2.10:22         192.168.2.1:33500       ESTABLISHED 561/sshd: vagrant [ 
tcp6       0      0 :::111                  :::*                    LISTEN      1/init              
tcp6       0      0 :::22                   :::*                    LISTEN      434/sshd            
udp        0      0 0.0.0.0:68              0.0.0.0:*                           533/dhclient        
udp        0      0 0.0.0.0:111             0.0.0.0:*                           1/init              
udp6       0      0 :::111                  :::*                                1/init              

Muestra la lista de procesos en ejecución.

Tiene muchísimas opciones, pero algunos casos típicos:

ps -ef

La más usada:

ps aux

Ejemplo de salida:

USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
root         1  0.0  0.9  21992  9976 ?        Ss   14:50   0:00 /sbin/init
root         2  0.0  0.0      0     0 ?        S    14:50   0:00 [kthreadd]
root         3  0.0  0.0      0     0 ?        I<   14:50   0:00 [rcu_gp]
root         4  0.0  0.0      0     0 ?        I<   14:50   0:00 [rcu_par_gp]
root         6  0.0  0.0      0     0 ?        I<   14:50   0:00 [kworker/0:0H-kblockd]
root         8  0.0  0.0      0     0 ?        I<   14:50   0:00 [mm_percpu_wq]
root         9  0.0  0.0      0     0 ?        S    14:50   0:00 [ksoftirqd/0]
root        10  0.0  0.0      0     0 ?        I    14:50   0:00 [rcu_sched]
root        11  0.0  0.0      0     0 ?        I    14:50   0:00 [rcu_bh]
root        12  0.0  0.0      0     0 ?        S    14:50   0:00 [migration/0]
root        14  0.0  0.0      0     0 ?        S    14:50   0:00 [cpuhp/0]
root        15  0.0  0.0      0     0 ?        S    14:50   0:00 [cpuhp/1]
root        16  0.0  0.0      0     0 ?        S    14:50   0:00 [migration/1]
root        17  0.0  0.0      0     0 ?        S    14:50   0:00 [ksoftirqd/1]
(...)

• UID: usuario propietario del proceso
• PID: identificador del proceso
• PPID
• C
• STIME
• TTY: terminal a la que está asociada
• TIME
• CMD

Muestra la misma lista de procesos que ps y top, pero la salida se obtien en formato árbol viendo así la dependencia que tienen los procesos.

Muestra la información de los usuarios actualmente conectados y las mismas estadísticas que el comando uptime.

Muestra información acerca de los ficheros abiertos y sus correspondientes procesos,

lsof +d /var/log

• +d: es para indicar directorio en lugar de fichero.

Este comando es interesante para saber qué procesos están asociados a determinados ficheros.

Muestra una visión en tiempo real de la cantidad de memoria física y virtual de un sistema

free [options]

• l: muestra estadísticas detalladas del consumo de memoria
• k: muestra las estadísticas en kB
• m: muestra las estadísticas en MB
• g: muestra las estadísticas en GB

Muestra una visión en tiempo real del sistema en ejecución

También podemos conocer el proceso que más memoria consume (o CPU) o incluso modificar la prioridad o matarlo.

Muestra el tiempo que el sistema lleva en funcionamiento, el número de usuarios conectados y la carga del sistema en los últimos 1, 5 y 15 minutos.

Recoge informes o guarda información de la actualidad del sistema para poder hacer consultas posteriormente.

sar [options] [interval] [count]

sar -b 1 2

sar necesita que esté funcionando el servicio sysstat y que la recopilación de datos esté activada desde el fichero /etc/default/sysstat:

ENABLED="true"

Haciendo uso de las herramientas y conocimientos del topic 200.1, debería ser posible diagnosticar el uso de los recursos de los componentes o procesos específicos.

Los pasos para predecir las necesidades futuras podrían ser:

• Decidir qué medir
• Utilizar las herramientas adecuadas para medir y registrar los datos correspondientes y sus dispositivos
• Analizar los resultados de la medición, comenzando por aquellos donde las fluctuaciones sean mayores.
• Predecir las necesidades futuras basadas en el análisis.

Además de sar, collectd es una de las herramientas que se pueden utilizar para controlar una infraestructura de TI.

Deminio que recoge las estadísticas de rendimiento del sistema periódicamente y proporciona mecanismos para almacenar los valores de diferentes formas.

Las estadísticas se pueden utilizar para:

• Los cuellos de botella de rendimiento actuales (análisis de rendimiento)
• Predecir la carga del sistema futuro (planificación de capacidad)

Características:

• Escrito en C (rendimiento y portabilidad)
• Incluye más de 90 plugins
• Proporciona características de red de gran alcance y es extensible de muchas maneras.