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Collectl: Linux 性能監控的全能冠軍

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collectl是一款非常優秀並且有著豐富的命令行功能的實用程序，你可以用它來採集描述當前系統狀態的性能數據。不同於大多數其它的系統監控工具，collectl 並非僅局限於有限的系統度量，相反，它可以收集許多不同類型系統資源的相關信息，如 cpu 、disk、memory 、network 、sockets 、 tcp 、inodes 、infiniband 、 lustre 、memory、nfs、processes、quadrics、slabs和buddyinfo等。

使用 collectl 的另一個好處就是它可以替代那些特定用途的工具如： top、ps、iotop 等等其它工具。那麼 collectl 有什麼特性而使其成為一個有用的工具呢？

經過許多研究後，我總結了 collectl 的命令行功能的一些非常重要的特性。

Collectl 特性

  • 可以互動式地運行或作為一個守護進程，或同時二者兼備地運行。
  • 可以以多種格式顯示輸出。
  • 可以監控幾乎所有的子系統。
  • 可以替代許多工具如 ps、top、iotop、vmstat。
  • 可以記錄並回放捕獲的數據。
  • 可以將數據導出成多種數據格式。（這在你想用外部工具分析數據時非常有用）
  • 可以作為一個服務來監控遠程機或者整個伺服器集群。
  • 可以在終端顯示數據，寫入數據到文件或者一個套接字。

如何在Linux上安裝collectl

collectl可以在所有的 Linux 發行版上運行，唯一需要的就是 perl 語言，所以在安裝 collectl 之前，一定要確保你的電腦上已經安裝了Perl。

對於Debian/Ubuntu/Linux Mint

下面的命令可以用來在以 Debian 為基礎的設備如 Ubuntu 上安裝 collectl。

$ sudo apt-get install collectl

對於RHEL/CentOS/Fedora

如果你正在使用基於紅帽的發行版，你可以用 yum 命令輕鬆獲取它。

# yum install collectl

一些關於collectl的實例

collectl 工具安裝完成之後，你可以輕鬆地在終端運行它，你甚至不需要指定任何選項。下面的命令將會以簡短易讀的格式顯示cpu、硬碟和網路信息。

# collectl

waiting for 1 second sample...
#
#cpu sys inter  ctxsw KBRead  Reads KBWrit Writes   KBIn  PktIn  KBOut  PktOut 
  13   5   790   1322      0      0     92      7      4     13      0       5 
  10   2   719   1186      0      0      0      0      3      9      0       4 
  12   0   753   1188      0      0     52      3      2      5      0       6 
  13   2   733   1063      0      0      0      0      1      1      0       1 
  25   2   834   1375      0      0      0      0      1      1      0       1 
  28   2   870   1424      0      0     36      7      1      1      0       1 
  19   3   949   2271      0      0     44      3      1      1      0       1 
  17   2   809   1384      0      0      0      0      1      6      0       6 
  16   2   732   1348      0      0      0      0      1      1      0       1 
  22   4   993   1615      0      0     56      3      1      2      0       3

正如上面終端上所顯示的，我們很容易觀察該命令輸出的系統度量值，因為它每次以一行顯示。

不加任何參數執行 collectl 會顯示下面子系統的信息

  • cpu
  • 磁碟
  • 網路

提示：在這裡，一個子系統就是每一種可以測量的系統資源。

你也可以顯示除slabs以外各個子系統的統計數據，這要結合下面的 -all 選項來實現。

# collectl --all

waiting for 1 second sample...
#
#cpu sys inter  ctxsw Cpu0 Cpu1 Free Buff Cach Inac Slab  Map   Fragments KBRead  Reads KBWrit Writes   KBIn  PktIn  KBOut  PktOut   IP  Tcp  Udp Icmp  Tcp  Udp  Raw Frag Handle Inodes  Reads Writes Meta Comm 
  16   3   817   1542  430  390   1G 175M   1G 683M 193M   1G nsslkjjebbk      0      0     24      3      1      1      0       1    0    0    0    0  623    0    0    0   8160 240829      0      0    0    0 
  11   1   745   1324  316  426   1G 175M   1G 683M 193M   1G nsslkjjebbk      0      0      0      0      0      3      0       2    0    0    0    0  622    0    0    0   8160 240828      0      0    0    0 
  15   2   793   1683  371  424   1G 175M   1G 683M 193M   1G ssslkjjebbk      0      0      0      0      1      1      0       1    0    0    0    0  622    0    0    0   8160 240829      0      0    0    0 
  16   2   872   1875  427  446   1G 175M   1G 683M 193M   1G ssslkjjebbk      0      0     24      3      1      1      0       1    0    0    0    0  622    0    0    0   8160 240828      0      0    0    0 
  24   2   842   1383  473  368   1G 175M   1G 683M 193M   1G ssslkjjebbk      0      0    168      6      1      1      0       1    0    0    0    0  622    0    0    0   8160 240828      0      0    0    0 
  27   3   844   1099  478  365   1G 175M   1G 683M 193M   1G nsslkjjebbk      0      0      0      0      1      6      1       9    0    0    0    0  622    0    0    0   8160 240828      0      0    0    0 
  26   5   823   1238  396  428   1G 175M   1G 683M 193M   1G ssslkjjebbk      0      0      0      0      2     11      3       9    0    0    0    0  622    0    0    0   8160 240828      0      0    0    0 
  15   1   753   1276  361  391   1G 175M   1G 683M 193M   1G ssslkjjebbk      0      0     40      3      1      2      0       3    0    0    0    0  623    0    0    0   8160 240829      0      0    0    0

但是，你如何用它來監控 cpu 的使用情況呢？ 『-s』 選項可以用來控制哪個子系統的數據需要收集和回放。

例如下面的命令可以用來對cpu使用情況進行一個總結。

# collectl -sc

waiting for 1 second sample...
#
#cpu sys inter  ctxsw 
  15   2   749   1155 
  16   3   772   1445 
  14   2   793   1247 
  27   4   887   1292 
  24   1   796   1258 
  16   1   743   1113 
  15   1   743   1179 
  14   1   706   1078 
  15   1   764   1268

當你將這個命令與「scdn」結合時會發生什麼呢？學習命令行工具最好的方式就是多加練習，所以在終端運行下面的命令看看會發生什麼吧。

# collectl -scdn

waiting for 1 second sample...
#
#cpu sys inter  ctxsw KBRead  Reads KBWrit Writes   KBIn  PktIn  KBOut  PktOut 
  25   4   943   3333      0      0      0      0      1      1      0       2 
  27   3   825   2910      0      0      0      0      1      1      0       1 
  27   5   886   2531      0      0      0      0      0      0      0       1 
  20   4   872   2406      0      0      0      0      1      1      0       1 
  26   1   854   2091      0      0     20      2      1      1      0       1 
  39   4  1004   3398      0      0      0      0      2      8      3       6 
  41   6   955   2464      0      0     40      3      1      2      0       3 
  25   7   890   1609      0      0      0      0      1      1      0       1 
  16   2   814   1165      0      0    796     43      2      2      0       2 
  14   1   779   1383      0      0     48      6      1      1      0       1 
  11   2   795   1285      0      0      0      0      2     14      1      14

你可以很容易就明白默認選項是「cdn」，它代表cpu、硬碟和網路數據。運行帶這個選項的 collectl 命令的輸出和「collectl －scn」的輸出一樣。

如果你想採集內存的數據，用下面的命令。

# collectl -sm

waiting for 1 second sample...
#
#Free Buff Cach Inac Slab  Map 
   1G 177M   1G 684M 193M   1G 
   1G 177M   1G 684M 193M   1G 
   1G 177M   1G 684M 193M   1G 
   1G 177M   1G 684M 193M   1G 
   1G 177M   1G 684M 193M   1G 
   1G 177M   1G 684M 193M   1G 
   1G 177M   1G 684M 193M   1G 
   1G 177M   1G 684M 193M   1G

當你想要進一步了解內存使用信息、空閑的內存或者與你系統性能有關的重要資料時，上面的輸出將是非常有用的。

如果想搜集一點兒 tcp 的數據呢？使用下面的命令來實現吧。

# collectl -st

waiting for 1 second sample...
#
#  IP  Tcp  Udp Icmp 
    0    0    0    0 
    0    0    0    0 
    0    0    0    0 
    0    0    0    0 
    0    0    0    0 
    0    0    0    0 
    0    0    0    0 
    0    0    0    0 
    0    0    0    0 
    0    0    0    0 
    0    0    0    0

當你熟練到一定程度時，你就可以很輕鬆地得到你想要的結果了。例如你可以將關於 tcp 的「t」選項和關於 cpu 的「c」選項組合到一起。下面的命令就是如此。

# collectl -stc

waiting for 1 second sample...
#
#cpu sys inter  ctxsw   IP  Tcp  Udp Icmp 
  23   8   961   3136    0    0    0    0 
  24   5   916   3662    0    0    0    0 
  21   8   848   2408    0    0    0    0 
  30  10   916   2674    0    0    0    0 
  38   3   826   1752    0    0    0    0 
  31   3   820   1408    0    0    0    0 
  15   5   781   1335    0    0    0    0 
  17   3   802   1314    0    0    0    0 
  17   3   755   1218    0    0    0    0 
  14   2   788   1321    0    0    0    0

對於我們普通大眾來說記住這些選項很困難，所以在這裡，我整理出了一個列表來總結這個工具支持的選項。

  • b – buddy info (內存碎片)
  • c – CPU
  • d – Disk
  • f – NFS V3 Data
  • i – Inode and File System
  • j – Interrupts
  • l – Lustre
  • m – Memory
  • n – Networks
  • s – Sockets
  • t – TCP
  • x – Interconnect
  • y – Slabs (系統對象緩存)

對於一個系統管理員或者一個 Linux 用戶來說很重要的一種數據就是硬碟的使用情況。下面的命令可以幫你監控硬碟使用情況。

# collectl -sd

waiting for 1 second sample...
#
#KBRead  Reads KBWrit Writes 
      0      0      0      0 
      0      0      0      0 
      0      0     92      7 
      0      0      0      0 
      0      0     36      3 
      0      0      0      0 
      0      0      0      0 
      0      0    100      7 
      0      0      0      0

你也可以使用「-sD」選項來採集單個硬碟的數據，不過你必須知道這就不會顯示全部硬碟的信息。

# collectl -sD

waiting for 1 second sample...

# DISK STATISTICS (/sec)
#           Pct
#Name       KBytes Merged  IOs Size  KBytes Merged  IOs Size  RWSize  QLen  Wait SvcTim Util
sda              0      0    0    0      52     11    2   26      26     1     8      8    1
sda              0      0    0    0       0      0    0    0       0     0     0      0    0
sda              0      0    0    0      24      0    2   12      12     0     0      0    0
sda              0      0    0    0     152      0    4   38      38     0     0      0    0
sda              0      0    0    0     192     45    3   64      64     1    20     20    5
sda              0      0    0    0     204      0    2  102     102     0     0      0    0
sda              0      0    0    0       0      0    0    0       0     0     0      0    0
sda              0      0    0    0     116     26    3   39      38     1    16     16    4
sda              0      0    0    0       0      0    0    0       0     0     0      0    0
sda              0      0    0    0       0      0    0    0       0     0     0      0    0
sda              0      0    0    0      32      5    3   11      10     1    16     16    4
sda              0      0    0    0       0      0    0    0       0     0     0      0    0

你也可以使用其它詳細的子系統來採集詳細的數據。下面是詳細子系統的一個列表。

  • C – CPU
  • D – Disk
  • E – Environmental data (fan, power, temp), via ipmitool
  • F – NFS Data
  • J – Interrupts
  • L – Lustre OST detail OR client Filesystem detail
  • N – Networks
  • T – 65 TCP counters only available in plot format
  • X – Interconnect
  • Y – Slabs (system object caches)
  • Z – Processes

collectl 工具中有許多選項，但是僅用一篇文章來介紹肯定是介紹不過來的。然而如果將它當作 top 和 ps 工具來使用還是值得一提的。

很容易將 collectl 當作 top 來使用，只要在 Linux 系統的終端運行下面的命令你就會看到和 top 工具類似的輸出。

# collectl --top

# TOP PROCESSES sorted by time (counters are /sec) 13:11:02
# PID  User     PR  PPID THRD S   VSZ   RSS CP  SysT  UsrT Pct  AccuTime  RKB  WKB MajF MinF Command
^COuch!tecmint  20     1   40 R    1G  626M  0  0.01  0.14  15  28:48.24    0    0    0  109 /usr/lib/firefox/firefox 
 3403  tecmint  20     1   40 R    1G  626M  1  0.00  0.20  20  28:48.44    0    0    0  600 /usr/lib/firefox/firefox 
 5851  tecmint  20  4666    0 R   17M   13M  0  0.02  0.06   8  00:01.28    0    0    0    0 /usr/bin/perl 
 1682  root     20  1666    2 R  211M   55M  1  0.02  0.01   3  03:10.24    0    0    0   95 /usr/bin/X 
 3454  tecmint  20  3403    8 S  216M   45M  1  0.01  0.02   3  01:23.32    0    0    0    0 /usr/lib/firefox/plugin-container 
 4658  tecmint  20  4657    3 S  207M   17M  1  0.00  0.02   2  00:08.23    0    0    0  142 gnome-terminal 
 2890  tecmint  20  2571    3 S  340M   68M  0  0.00  0.01   1  01:19.95    0    0    0    0 compiz 
 3521  tecmint  20     1   24 S  710M  148M  1  0.01  0.00   1  01:47.84    0    0    0    0 skype 
    1  root     20     0    0 S    3M    2M  0  0.00  0.00   0  00:02.57    0    0    0    0 /sbin/init 
    2  root     20     0    0 S     0     0  1  0.00  0.00   0  00:00.00    0    0    0    0 kthreadd 
    3  root     20     2    0 S     0     0  0  0.00  0.00   0  00:00.60    0    0    0    0 ksoftirqd/0 
    5  root      0     2    0 S     0     0  0  0.00  0.00   0  00:00.00    0    0    0    0 kworker/0:0H 
    7  root      0     2    0 S     0     0  0  0.00  0.00   0  00:00.00    0    0    0    0 kworker/u:0H 
    8  root     RT     2    0 S     0     0  0  0.00  0.00   0  00:04.42    0    0    0    0 migration/0 
    9  root     20     2    0 S     0     0  0  0.00  0.00   0  00:00.00    0    0    0    0 rcu_bh 
   10  root     20     2    0 R     0     0  0  0.00  0.00   0  00:02.22    0    0    0    0 rcu_sched 
   11  root     RT     2    0 S     0     0  0  0.00  0.00   0  00:00.05    0    0    0    0 watchdog/0 
   12  root     RT     2    0 S     0     0  1  0.00  0.00   0  00:00.07    0    0    0    0 watchdog/1 
   13  root     20     2    0 S     0     0  1  0.00  0.00   0  00:00.73    0    0    0    0 ksoftirqd/1 
   14  root     RT     2    0 S     0     0  1  0.00  0.00   0  00:01.96    0    0    0    0 migration/1 
   16  root      0     2    0 S     0     0  1  0.00  0.00   0  00:00.00    0    0    0    0 kworker/1:0H 
   17  root      0     2    0 S     0     0  1  0.00  0.00   0  00:00.00    0    0    0    0 cpuset

最後，當然不是說這不重要，我們在終端運行下面的命令就可以將 collectl 用作 ps 工具了。 你可以得到關於你系統進程的信息，這和在終端運行「ps」命令是一樣的。

# collectl -c1 -sZ -i:1

waiting for 1 second sample...

### RECORD    1 >>> tecmint-vgn-z13gn <<< (1397979716.001) (Sun Apr 20 13:11:56 2014) ###

# PROCESS SUMMARY (counters are /sec)
# PID  User     PR  PPID THRD S   VSZ   RSS CP  SysT  UsrT Pct  AccuTime  RKB  WKB MajF MinF Command
    1  root     20     0    0 S    3M    2M  0  0.00  0.00   0  00:02.57    0    0    0    0 /sbin/init 
    2  root     20     0    0 S     0     0  1  0.00  0.00   0  00:00.00    0    0    0    0 kthreadd 
    3  root     20     2    0 S     0     0  0  0.00  0.00   0  00:00.60    0    0    0    0 ksoftirqd/0 
    5  root      0     2    0 S     0     0  0  0.00  0.00   0  00:00.00    0    0    0    0 kworker/0:0H 
    7  root      0     2    0 S     0     0  0  0.00  0.00   0  00:00.00    0    0    0    0 kworker/u:0H 
    8  root     RT     2    0 S     0     0  0  0.00  0.00   0  00:04.42    0    0    0    0 migration/0 
    9  root     20     2    0 S     0     0  0  0.00  0.00   0  00:00.00    0    0    0    0 rcu_bh 
   10  root     20     2    0 S     0     0  0  0.00  0.00   0  00:02.24    0    0    0    0 rcu_sched 
   11  root     RT     2    0 S     0     0  0  0.00  0.00   0  00:00.05    0    0    0    0 watchdog/0 
   12  root     RT     2    0 S     0     0  1  0.00  0.00   0  00:00.07    0    0    0    0 watchdog/1 
   13  root     20     2    0 S     0     0  1  0.00  0.00   0  00:00.73    0    0    0    0 ksoftirqd/1 
   14  root     RT     2    0 S     0     0  1  0.00  0.00   0  00:01.96    0    0    0    0 migration/1 
   16  root      0     2    0 S     0     0  1  0.00  0.00   0  00:00.00    0    0    0    0 kworker/1:0H 
   17  root      0     2    0 S     0     0  1  0.00  0.00   0  00:00.00    0    0    0    0 cpuset 
   18  root      0     2    0 S     0     0  1  0.00  0.00   0  00:00.00    0    0    0    0 khelper 
   19  root     20     2    0 S     0     0  0  0.00  0.00   0  00:00.00    0    0    0    0 kdevtmpfs 
   20  root      0     2    0 S     0     0  0  0.00  0.00   0  00:00.00    0    0    0    0 netns 
   21  root     20     2    0 S     0     0  0  0.00  0.00   0  00:00.00    0    0    0    0 bdi-default 
   22  root      0     2    0 S     0     0  0  0.00  0.00   0  00:00.00    0    0    0    0 kintegrityd

我確信許多系統管理員將會喜歡這個工具並且在充分使用它後會感受到它的強大。如果你想增進你對 collectl 的了解，從而達到新的層面，你可以去參閱 collectl 的 man 手冊並勤加練習。

在你的終端鍵入下面的命令開始閱讀吧。

# man collectl

參考鏈接

via: http://www.tecmint.com/linux-performance-monitoring-with-collectl-tool/

譯者：Linchenguang 校對：Caroline

本文由 LCTT 原創翻譯，Linux中國 榮譽推出

本文轉載來自 Linux 中國: https://github.com/Linux-CN/archive

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