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【doc】Linux主机性能监测与MRTG的应用.doc

【doc】Linux主机性能监测与MRTG的应用

胡清乾
2018-10-03 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《【doc】Linux主机性能监测与MRTG的应用doc》,可适用于社会民生领域

【doc】Linux主机性能监测与MRTG的应用Linux主机性能监测与MRTG的应用OO年第期计算机与现代化JISUANJIYUXIANDAIHUA总第期文章编号:()Linux主机性能监测与MRTG的应用姜大庆(南通农业职业技术学院网络中心,江苏南通O)摘要:对网络主机的性能测量是全面衡量网络性能的重要方面本文介绍了对Linux主机性能参数进行实时采集的方法,并进一步探讨了MRTG和sysstat工具在对Linux主机的主要性能指标进行监控中的应用关键词:网络监测主机性能MRTG中图分类号:TP文献标识码:AMwmentandMonitorofLinuxHostPerformanceandtheUfiliationof眠TGJL气NGDaqing(NehvorkCenter,NantongA~cuhuralVocationalTechnologyCollege,NantongOO,China)AtIIct:Measurementofallnetworkhostperformanceisallimportantsideofscalingnetwrl(peffommneeerelyqlaispaperintroducesamethodofrealtimecollectiontoaLinuxhostperfonnaneeparametePs,andfurthePs,describestheutilizationofMRTGandsysstattoolsformeasuringandmonitoringmainparametePsofHntrxhostperformanceKeywords:networkmonitoringhostperformanceMIB引言"Youcannotmanagewhatyoudon'tmeasure"(你不能管理你不能测量的东西),管理学第一原理告诉我们:"有效管理源于有效监测"网络性能的监测是网络管理的重要内容,通过对流量,延迟,负载,内存,丢包率等网络性能指标进行测试,可以了解网络的可达性,利用率及网络负荷等运行状况,还可以找出网络瓶颈,预测网络的使用趋势,这对于网络结构的调整和性能的优化具有极其重要的意义对网络主机的性能测量是全面衡量网络性能的重要方面从系统设计,管理,维护等角度来考察,至少有三个性能参数需要考虑:网卡吞吐量,CPU负载和内存使用率运用网络流量统计分析工具MRTG,可以通过SNMP协议或其他外挂程序从网络主机上收集相关的数据,生成PNG图形并创建HTML页面,以直观的形式显示网络主机的各项性能参数,从而实现对网络性能的监测鉴于目前在各种校园网或企业网上有大量的Linux服务器,本文介绍了对Linux主机性能参数进行实时采集的方法和工具,并进一步探讨了应用MRTG和sysstat对RadhatLinux主机的主要性能指标进行监控的方法Linux主机性能参数的实时采集主要性能参数定义网络吞吐量:在单位时间内被成功传送的信息量,可以是每秒多少个报文或多少个报文分组,也可以用每秒多少个字节或位来描述在网络管理方面,有必要了解主机的流量状态,并视流量大小来限制或者加大网络带宽CPU负载率:用户和(或)系统程序占用CPU时间与CPU总可利用时间之比负载率太高会产生系统瓶颈,造成系统的不稳定而负载率太低则会造成系统资源的浪费内存利用率:用户及系统程序占用内存占总可用内存之比内存利用率过高,会导致程序大量使用缓存,从而使系统变慢,此时常需对系统缓存作相应调整此外,主机磁盘剩余空间容量,系统进程及线程收稿日期'作者简介:姜大庆(),男,江苏南通人,南通农业职业技术学院网络中心高级程序员,硕士研究生,研究方向:网络管理与应用开发一i蠹溶{矗羹釜O年第期姜大庆:Linux主机性能监测与MRTG的应用数,丢包率以及特殊服务(如Squid代理)的包传送率等也是网管人员必需关注的重要性能数据性能数据的采集与监视工具sySstatsysstat是一个基于Linux的主机性能测试工具集,它包括sar,mpstat,iostm等一系列工具其中,iostar用于监视和报告主机的CPU利用率和系统IO设备(如磁盘)负载,mpstat用于监视每个CPU以及总的性能统计较为常用的是sal",它可以按指定的时间间隔和指定的次数,有选择地收集,报告和存储本地主机的各种性能状态信息,包括系统IO传输速率,网络状态,处理器状态,内存与交换空间利用率及系统进程等数据由于它在将采集的数据实时显示的同时,还可将数据以二进制格式写入外部文件以备将来分析之用,所以一些网络性能统计分析软件(如MRrI)常将其作为后台采集数据的工具我们以sysstat为例,说明运用其安装后生成的usrbinsar程序采集Linux主机的几个主要性能参数的方法(sysstat的下载与安装过程从略)网络吞吐量rootwjshostbin#satnDEV该命令以秒的时间间隔对主机的每个网卡的流量参数采样次,并求出各数据项的平均值,包括:网络接口名,接收包数s,发送包数s,接收字节数S,发送字节数s等CPU负载率rootwjshostbin#satu该命令以秒的时间间隔对主机CPU的usr和system负载率等参数采样次,并求出各数据项的平均值内存利用率root~jshostbin#sarIt"一fvarlogsasa该命令以秒的时间间隔对主机的内存和交换空间利用率等参数采样次,并将采集的数据以二进制格式写)kvarlogsasa,以备以后分析之用可见,sar是运用不同的参数选项来有选择性地对各种性能数据进行采集的读者可参考有关的帮助文件来实现对其他性能参数的采集和测试上述命令执行时仅将采样结果直接显示到屏幕上,或写入文件,如需对数据进行自动分析或监测,还要借助其他的统计分析工具应用M础监测Linux主机性能MRTG概述MRTG(MultiRouterTrafficGrapher)是一种基于SNMP的网络链路流量统计分析工具,可以运行于unix或WindowsxNT平台它通过SN脚协议从外部设备收集数据并创建相关的日志文件以存储数据,然后生成包含一系列PNG图形的H'rML页面MRTG共提供种图形,表示在一天(daily),一周(weekly),一个月(monthly)和一年(yearly)内平均每秒发送和接收的字节数图形的底部还有一个小结,列出了每秒进出字节的最大值(Max),平均值(Average),当前值(Current)除了用于统计分析网络流量,MRTG还可用来监视任意给定的SNMPOID变量的值,甚至可用于监视外挂程序收集到的数据,如CPU负载,内存利用率,接口丢包率,响应时间等与其他类似的网络性能监视工具如BigBrother,L~lExp等相比,M附更加简便易用,适合于长期的网络设备,主机和链路的监测任务技术路线架设MRTG的主要任务是创建配置文件,在配置文件中设置需要监测的目标变量,HTML页面及图形的工作目录,图形显示方式,数据采集周期等信息MRTG提供了一个配置工具cfgmaker来辅助用户生成配置文件,它利用SNMP协议读取主机的ifMIB信息,自动生成一个关于该主机各接口流量的配置文件对于主机网络接口的吞吐量,可以直接使用c一maker生成一个配置文件,然后对其略作编辑修改即可而对于主机的CPU负载和内存利用率等性能指标则应通过指定要采集的SNMPOID变量,或编写一个外挂程序,用sat工具进行数据采集,再用MRTG来读取其中的数据加以统计,分析和显示,我们采用的是第二种方法,因为这样更灵活,也更精确MRTG的安装与配置MRTG相关软件的安装MRTG是用Perl和C编写的,并且使用了gd,zlib,png等函数,因此除需安装perl和gcc外,还需下载并依次安装下列软件包(尽量使用高版本):zlib一targz,libpng一targz,gd一targzo以zlib一targz为例,安装方法如下:rootwjshostsrc#gunzipczlib一,targzItarxfrootwjshost$c#cdzlib一rootwjshostzlib一#cortfigure蠡l,计算机与现代化年第期rootwjshostzlib一J#make此外,在安装RadhatLinux时,已缺省安装了SNMP协议软件包,但在启动SNMP服务前,需对其配置文件etcsnmpsnmpdconf进行如下修改:将"#viewsystemviewincludedmib"改为:"viewmibindudedisoorgdodinternetmgmtmib一fc"再将"accessnotConfigGroup","anynoauthexactsystemviewnonenone"改为:"acoessnotConfigGroup","anynoauthexactmlbnonenone"MRTG的安装下载MRTG源代码,目前的最高版本是nng一tar,将其拷人usrlocalsrcrootwjsl~tsrc#pemrtg一targzItarxvf一rootwjsl~tsrc#cdmrtg一rootwjshostmrtg一#configure一一prefix=usrlocalmrtg一rootwjsh~tmrtg一#makerootwjshostmrtg一#makeinstall至此,所有MRTG的软件均已装kusrlocalmrtg一目录'G的配置MR【()监测主机网卡流量首先在Apache服务器的DoeumentRoot(默认为varwwwhtm)下创建一个用于保存MRTG图形和HTML页面的子目录varwwwhtmlmrtg然后用cfgnmker自动生成一个配置文件usrloealmrtg一binmrtgefg:rootwjsh~tbin#cfgln~er一一globalWorkDir:varwwwhtmlmrtg一一glohalOp~o,s一:growright一一outputusrlocalmrtg一binmagdpublic最后一行中,public是主机的SNMP团体名,是主机的II)地址接着就可运行MRTG,监测主机网卡流量了rootwjshostbin#usrlocalmrtg一binnmgmagdg第一次使用mrtgc,上述命令需要重复执行三次,方可正常工作()监测主机CPU负载和内存利用率我们考虑用一个外挂程序同时采集CPUsystem负载和内存利用率,然后将两者放在一个PNG图形中MRTG要求该程序必须返回四行输出:第一,二两行分别为两个变量当前的状态值,第三行以任一格式输出主机的uptime,第四行输出主机名或II)地址为此,我们用bash编写了一个外挂程序mrlocaLmrtg一binmrtgepumem,并将其设置为可执行rootwjshostbin#vimrtgcpumem#!binbashcpuused=usrbinsarUIgrepAveragelawk{print$},,,memused="usrbinsarrIgrepAverageIawk{print$uptime:usrbinuptimeIawkprint$m$$echo$epuusedecho$memusedechouptimeechorootwjshostbinJ#ehmodmrtgcpuinem然后手工编写一个配置文件usrlocalmrtg一binmrtgemefg:rootwjshostbin#vimrtgamdgWotkDir:varwwwhtmlmrtgOpUon一:gauge,growright,nopercentRunAsDaemon:yesLanguage:GBTargetocacpuinem:usrlocalmrtg一binnmgepumemMaxBytesocacpunlem:Yl~docacpunlem:CPUMEMO()ShortLegendocacpunlemJ:kgeIldiocacpuIleII:tulipCPULeldocacpuIleII:nbspTitleocacpuIleII:LinuxcPUL咖dMemoryUtilimtionPageTopocacpuIleII:HLinuxCPUL咖dMemoryUtili:,ationHI运用上述MRTG配置文件和外挂程序以每分钟为周期采集数据,生成的dUy(日期)图形如图l,图所示t笠o埔itlo'图主机网卡流量监测!:lo……………:i建I{…U…蜢矗'商应ll抽lIliMaxCUP镐A~mge(Cunent(镐MaxhA~mgeh日聊Cunenth日口图主机CPU负载率与内存利用率监测(下转第页)计算机与现代化年第期表主站发送数据结构表从站应答数据结构数据段名称数据值地址ll功能码读取地址高位读取地址低位读取数据个数高位读取数据个数低位Ol校验码CRC数据段名称数据值地址ll功能码字节数O数据llD校验码CRC其主站程序流程图如图回陌I"^初始化ll计算CRClcGI程序处理==发查询数据羞完=二^而,cRc对保存数据向主页发数据图主站程序流程图网络服务器配置及主页设计前面提到在uCsimm中安装了网络服务器软件BOA通过设置其配置文件,可以指定网页和CGI程序所在路径这里CGI程序用C语言编写,其实就是一些应用程序,如控制显示灯的亮灭,处理串El数据等,只是它能由远程浏览器通过点击主页而激活,从而实现浏览器和服务器的交互功能流程如图用户终端共用通遭界面CGI服务器的应用程序图客户端与服务器通过CGI程序交互用户在远程浏览器输入uCsimm的II)值以后,需要登录用户名及密码,当得到服务器确认后,进入监控界面上面有对uCsimm上LED灯的开关控制,和串口数据的显示和下传界面用主页来显示监控界面,不仅利用了现有IrI'技术,节省购买和开发监控显示软件的费用,而且使用户不受地域的限制后一点在智能大厦中十分有意义,比如住户可以在工作单位查看家里的情况,下班前打开家中暖气等结束语利用以太网和IrI'技术对传统控制领域进行革新,是市场的需要在这个过程中,嵌入式系统因其体积小,处理能力强,支持以太网技术和网络服务器等功能,无疑要扮演重要角色相信以太网与嵌入式系统的结合,将是后PC时代新的市场技术增长点参考文献:ILINEOCompanyAnIntroductiontOEmbeddedProgramminginaLinuxEnvironmentMLINEOCompany,O刘伟,李小武,罗明CGI技术全面接触M北京:清华大学出版社,李善平Linux与嵌入式系统M北京:清华大学出版社,探矽工作室嵌入式系统开发圣经(第版)M北京:中国铁道出版社,址址址址址址址址址址L址址址址址址址址址址址址址址址址址址址址址址址址址址址址址址址址址址(上接第页)结束语主机性能监测是全面衡量IntemetIntranet网络性能的一个重要方面,MRTG和sysstat工具的应用为Linux主机性能的监测提供了一种灵活,高效的方法,也为网络性能的优化提供了很好的依据由于生成的结果图形是基于Web的,可以将其链接到公司或校园网主页上,从而实现对Linux主机的远程监测参考文献:SebastienGodardsy一Sar,IostatandMpstatCommandsforLinuxEBOL~softlibappappOOOhtml,TobiasOefiker,DaveRandMultiRouterTrafficG飓pherEBOL,oetikerwebtoolMmrtgindexhlxn,丛锁,等网络状态参数监测与lVIR'I'G的应用J微型电脑应用,O,():仇立环用MTIG检测网络性能J开放系统世界,o鬃I塘蘩童

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