Linux资源管理

Linux进程检测与控制

linux中对需要运维去管理、去查看的资源信息，如下：

内存资源、使用率
free

磁盘资源、使用率
df

CPU资源、使用率
top
htop     # yum install -y htop
glances  # yum install -y glances

进程资源、使用率
ps
pstree
pidof

网络资源、使用率
Iftop

所有资源的整体查看命令
top
glances
htop

孤儿进程，僵尸进程

孤儿进程

父进程由于某原因挂了，代码写的不好，导致生成的一堆儿子进程，没有父亲了，成为了孤儿

- 系统有一个1号进程，等于是一个福利院，去收养这些孤儿进程（1号进程会去接替，管理这些孤儿进程的数据）你就能看到，这些孤儿进程，的ppid，就成了1号进程了
- 孤儿进程释放后，释放执行的相关文件，数据以及释放进程id号（系统id号是有固定的数量）

僵尸进程

子进程先于父进程退出，同时父进程太忙了，无瑕回收子进程的资源，子进程残留资源（PCB）存放于内核中，变成僵尸（Zombie）进程

[root@167 ~]# ps -ef|grep 30394
root      30394  30317  0 11:57 pts/1    00:00:00 python jiangshi.py
root      30395  30394  0 11:57 pts/1    00:00:00 [python] <defunct>  #显示这个状态就是僵尸进程

还可以用top命令去看，有几个僵尸进程

PS

ps -ef

UID        PID  PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root         1     0  0 4月20 ?       02:07:32 /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 22
root         2     0  0 4月20 ?       00:00:32 [kthreadd]

ps看到的进程命令，如果带有中括号[]，那就是Linux内核自动生成的进程，不带中括号，就是发行版系统，用户来生成各种进程

UID	该进程执行的用户ID
PID	进程ID
PPID	该进程的父级进程ID，如果找不到，则该进程就被称之为僵尸进程（Parent Process ID）
C	Cpu的占用率，其形式是百分数
STIME	进程的启动时间
TTY	终端设备，发起该进程的设备识别符号，如果显示“?”则表示该进程并不是由终端设备发起
TIME	进程实际使用CPU的时间
CMD	该进程的名称或者对应的路径

ps aux

[root@chaogelinux ~]# ps aux
USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
root         1  0.0  0.1 125452  3460 ?        Ss   10月20  14:31 /usr/lib/systemd/systemd --system --deserialize 21
root         2  0.0  0.0      0     0 ?        S    10月20   0:00 [kthreadd]
root         3  0.0  0.0      0     0 ?        S    10月20   0:44 [ksoftirqd/0]

解释
USER：该进程属于的用户
PID：该进程号码
%CPU：进程占用CPU的资源比率
%MEM：该进程占用物理内存百分比
VSZ：进程使用的虚拟内存，单位Kbytes
RSS：该进程占用固定的内存量，单位Kbytes
TTY：该进程运行的终端位置
STAT：进程目前状态，可以man ps查看细节
	R：正在运行中
	S：终端睡眠中，可以被唤醒
	D：不可中断睡眠
	T：进程被暂停
	Z：已停止，无法由父进程正常终止，变成了zombie僵尸进程
	进程额外字符
		+：前台进程，比如R+，程序运行在前台，一旦终止，程序结束，数据丢失。
		I：多线程进程，如Sl表示程序是多线程
		N：低优先级进程，如Sn表示优先级很低的进程
		<：高优先级进程
		s：进程领导者（含有子进程），如Ss表示父进程
		L：锁定到内存中
START：进程启动时间
TIME：CPU运行时间
COMMAND：进程命令，名字带有[]表示内核态进程，没有[]表示是用户执行的进程。

TOP

1、top查看 CPU使用情况
命令：top

作用：查看服务器的进程占用的资源（100%使用）

top操作快捷键
z：：打开，关闭颜色
M（大写）：表示将结果按照内存（MEM）从高到低进行降序排列；
m(小写)：切换内存memmory的显示格式。
P（大写）：，表示将结果按照CPU 使用率从高到低进行降序排列；
1 ：当服务器拥有多个cpu 的时候可以使用“1”快捷键来切换是否展示显示各个cpu 的详细信息；
q：退出

第一行

内 容	说 明
17:13:00	系统当前时间
up 7:53	系统的运行时间.本机己经运行 13 小时 05 分钟
2 users	当前登录了三个用户
load average: 0.00, 0.01，0.05	系统在之前 1 分钟、5 分钟、15 分钟的平均负载。如果 CPU 是单核的，则这个数值超过 1 就是高负载：如果 CPU 是四核的，则这个数值超过 4 就是高负载

第二行

Tasks: 236 total	系统中的进程总数
1 running	正在运行的进程数
235 sleeping	睡眠的进程数
0 stopped	正在停止的进程数
0 zombie	僵尸进程数。如果不是 0，则需要手工检查僵尸进程

第三行

内 容	说 明
Cpu(s): 0.1 %us	用户模式占用的 CPU 百分比
0.1%sy	系统模式占用的 CPU 百分比
0.0%ni	改变过优先级的用户进程占用的 CPU 百分比
99.9%id	idle缩写，空闲 CPU 占用的 CPU 百分比
0.1%wa	等待输入/输出的进程占用的 CPU 百分比
0.0%hi	硬中断请求服务占用的 CPU 百分比
0.1%si	软中断请求服务占用的 CPU 百分比
0.0%st	st（steal time）意为虚拟时间百分比，就是当有虚拟机时，虚拟 CPU 等待实际 CPU 的时间百分比

第四行

内 容	说 明
Mem: 8157208 total	物理内存的总量，单位为KB，目前是8157208/1024=7966MB≈8G
1143000 used	己经使用的物理内存数量。
4598168 free	空闲的物理内存数量。
2412392 buff/cache	作为缓冲的内存数量

第五行

内 容	说 明
Swap: 5242876 total	交换分区（虚拟内存）的总大小
0 used	已经使用的交换分区的大小
5242876 free	空闲交换分区的大小
6649640 avail Mem	可用内存

lsof查看进程打开了什么文件

常用参数
-c # 指定进程名，打开了哪些系统文件，如lsof -c nginx
-i # 显示符合条件的进程，如ipv[46][protocol][@host|addr][:service|port]
-p # 显示指定pid打开的文件
-u # 显示指定用户uid打开的文件，以及具体进程信息
+d # 显示文件夹下被打开的文件有哪些，如 lsof +d /var/log/nginx/
+D # 递归列出目录下哪些文件被进程打开
-n # 不显示主机名，直接显示ip
-P # 不显示端口名，直接显示端口号
-s # 列出文件大小

# 直接输入lsof，显示当前用户打开的所有文件，过滤出你需要查找的文件，对应的进程
[root@yuchao-linux01 ~]# lsof |grep access.log

# 查看占用文件的进程
[root@yuchao-linux01 log]# lsof /var/log/nginx/access.log

# 查看指定pid号（父进程）打开了什么文件
[root@yuchao-linux01 log]# lsof -p $(cat /var/run/nginx.pid)

# 查看指定程序名，打开的文件
[root@yuchao-linux01 log]# lsof -c nginx

# 查看指定用户打开的文件
[root@yuchao-linux01 log]# lsof -u jerry01

# 查看指定目录打开的文件，以及递归查看
[root@yuchao-linux01 log]# lsof +d /var/log
[root@yuchao-linux01 log]# lsof +D /var/log

# 查看指定ip的网络连接情况（如有人访问了你的nginx）
[root@yuchao-linux01 log]# lsof -i @192.168.0.240:80

# 查看指定TCP状态的连接情况
[root@yuchao-linux01 log]# lsof -n -P -i TCP  -s TCP:LISTEN

kill关闭进程

常用信号

信号	解释	信号名
1	无须关闭进程，重新加载其配置文件，如reload操作	SIGHUP
2	中断，通常是ctrl+c发出此信号	SIGINT
3	退出，通常是ctrl + \ 发出信号	SIGQUIT
9	立即结束的信号，强制结束进程	SIGKILL
15	终止，通常是系统关机时候发送，正常结束进程，是kill默认信号	SIGTERM
20	暂停进程，通常是ctrl + z 发出信号	SIGTSTP

先确定进程id
再发送信号给进程
kill -1 pid         # 进程重读配置文件
kill -15 pid        # 进程优雅退出
kill -9 pid         # 暴力干掉进程

Kill （结束指定pid的进程）
killall （根据进程名杀死全部匹配的进程，不建议使用）
pkill （根据进程名杀死全部匹配的进程，不建议使用）

进程运行

程序运行有2种

前台运行
程序运行在当前的终端，所有的信息都输出到屏幕上，占用你的终端，你也无法继续使用;如果终端异常关闭，导致程序会自动退出
后台运行
不会占用你的终端，程序在系统后台跑着，你该干啥干啥，终端关了，程序也继续运行。

后台运行命令

command &   # 未启动的command放入后台去运行
jobs        # 查看后台进程列表
ctrl + z    # 暂停进程
bg 1        # 程序放入后台运行，和 & 一样
fg 1        # 将后台任务放入前台执行

nohup命令

nohup 英文全称 no hang up（不挂起），用于在系统后台不挂断地运行命令，退出终端不会影响程序的运行。

nohup 命令，在默认情况下（非重定向时），会输出一个名叫 nohup.out 的文件到当前目录下

如果当前目录的 nohup.out 文件不可写，输出重定向到$HOME/nohup.out 文件中。

一般和 & 后台符，结合使用。nohup不加&后台符的话还是前台运行

语法nohup command 选项 &

Command：要执行的命令。

Arg：一些参数，可以指定输出文件。

&：让命令在后台执行，终端退出后命令仍旧执行。

理解linux的数据流

执行linux命令时，linux默认为用户进程提供了3种数据流

stdin
	标准输入：0
	一般是键盘输入数据
	比如cat命令等待用户输入
stdout
	标准输出：1
	程序执行结果，输出到终端
stderr
	标准错误输出：2
	程序执行结果，输出到终端

标准输入
cat 接收键盘的输入数据，然后打印到终端，直到ctrl +d 结束输入
[root@yuchao-tx-server ~]# cat
hello
hello

标准输出
[root@yuchao-linux01 ~]# ls /opt/
HelloWorld.class  HelloWorld.java  jdk  jdk1.8.0_221  jdk-8u221-linux-x64.tar.gz  passwd

标准错误输出
[root@yuchao-linux01 ~]# ls /opppp > stderr.txt
ls: cannot access /opppp: No such file or directory

输出重定向

输出重定向是指把命令（或可执行程序）的标准输出或标准错误输出重新定向到指定文件中。

这样，该命令的输出就不显示在屏幕上，而是写入到指定文件中。

使用 “ > ”符号，将标准输出重定向到文件中。形式为：命令>文件名
使用“ >> ”符号，将标准输出结果追加到指定文件后面。形式为：命令>>文件名
使用“ 2> ”符号，将标准错误输出重定向到文件中。形式为：命令 2> 文件名
使用“ 2>> ”符号，将标准错误输出追加到指定文件后面。形式为：命令 2>>文件名
使用“ 2>&1 ”符号或“ &> ”符号，将把标准错误输出stderr重定向到标准输出stdout
使用“ >/dev/null ”符号，将命令执行结果重定向到空设备中，也就是不显示任何信息。

2>&1 解释

将stderr重定向到stdout，就可以防止程序运行出错，导致程序异常
写法1
[root@yuchao-tx-server ~]# echhhho '超哥带你学linux' &>> test.log
写法2
[root@yuchao-tx-server ~]# echhhho '超哥带你学linux' >> test.log 2>&1    （写法2使用的人更多）

黑洞文件，空设备文件，也同样遵循，stdout、stderr的语法
[root@yuchao-tx-server ~]# echo '超哥带你学linux' &>>  /dev/null
[root@yuchao-tx-server ~]# echhhhho '超哥带你学linux' &>>  /dev/null

CPU压力测试

查看cpu信息

查看有几颗cpu：
cat /proc/cpuinfo |grep 'core id'|uniq |wc -l
查看cpu核数：
lscpu |grep -i '^cpu(s)'或者输入top按下数字1，查看几核

如何理解uptime看到的负载

分别是1、5、15分钟内的平均负载情况，表示是1~15分钟内CPU的负载变化情况。
1. 三个值如果差不多，表示系统很稳定的运行中，15分钟以内，CPU都没有很忙
2. 如果1分钟内的值，远大于15分钟的值，表示机器在1分钟内压力在直线上升
3. 如果1分钟内的值，小于15分钟的值，表示系统的负载正在下降中

测试cpu

1.安装stress工具
yum install stress -y
2.测试cpu
stress --cpu 4 --timeout 600
启动4个进程持续占用cpu

free查看内存使用情况

命令：free

作用：查看内存使用情况

选项：

-m 表示以mb为单位查看（1g = 1024mb，1mb = 1024kb）

-h 以可读形式显示容量，需要free -V显示版本大于3.3

free 命令主要是用来查看内存和 swap 分区的使用情况的，其中：

total：是指物理内存总大小，信息来自于/proc/meminfo
used：是指已经使用的内存，userd=total-free-buffers-cache
free：是指空闲的；free = total - used - buff - cache
shared：是指共享的内存；用于tmpfs系统
buff/cache
buffers：缓冲区，给写入数据加速的，用于内存和磁盘之间的数据写入缓冲，存放内存需要写入到磁盘的数据。
cached：缓存区，给读取数据时加速的，加快CPU和内存数据交换，存放内存已经读取完毕的数据。
关于第二行的swap，现状是完全关掉这个功能的。

第2行数据是Swap交换分区，也就是我们通常所说的虚拟内存（硬件交换分区）。

防止内存用完导致系统崩溃，临时拿硬盘的一些空间当做内存使。

磁盘管理

df 查看磁盘信息

作用：查看磁盘的空间(disk free)

选项：-h表示可读性较高的形式展示大小

Filesystem	磁盘名称(文件系统名称)
Size	总大小，总容量
Used	已经使用的容量
Avail	剩余可用容量
Use%	使用百分比
Mounted on	挂载路径（相当于Windows 的磁盘符）（访问挂载点即可访问到该设备的数据）

磁盘io监控(iotop)

1.安装iotop
[root@yuchao-linux01 ~]# yum install iotop -y

2.常用命令参数
-o：只显示有io操作的进程
-b：批量显示，无交互，主要用作记录到文件。
-n NUM：显示NUM次，主要用于非交互式模式。
-d SEC：间隔SEC秒显示一次。
-p PID：监控的进程pid。
-u USER：监控的进程用户。
-k 以kB单位显示读写数据信息

3.常用快捷键
左右箭头：改变排序方式，默认是按IO排序。
r：改变排序顺序。
o：只显示有IO输出的进程。

p：进程/线程的显示方式的切换，切换pid、tid

a：显示累积使用量
q：退出。

实践
1.显示默认信息
[root@yuchao-linux01 ~]# iotop

2.以kb单位显示io进程
[root@yuchao-linux01 ~]#  iotop -k

网络协议

TCP

UDP

netstat查看进程网络访问

命令：netstat

作用：查看网络连接状态

语法：netstat -tnlp

选项：

-t：表示只列出tcp协议的连接；

-n：表示将地址从字母组合转化成ip 地址，将协议转化成端口号来显示；

-l：表示过滤出"state（状态）"列中其值为LISTEN（监听）的连接；

-p：表示显示发起连接的进程pid 和进程名称；

-u：表示查看udp协议连接（ntpd服务）

Protocol：协议（tcp、upd、http、https、icmp、ssh…）
Receive：接收
Send：发送
Local Address:本地地址
Foreign：远程地址
State：状态，LISTEN表示侦听来自远方的TCP端口的连接请求
PID/Program name：进程ID和程序名

ss命令

ss  是类似netstat的工具。能显示查看网络状态信息，包括TCP、UDP连接，端口

并且性能远比netstat强悍，适合用于高并发服务器查看

-a  显示所有网络连接
-l  显示LISTEN状态的连接(连接打开)
-m  显示内存信息(用于tcp_diag)
-n, --numeric       不显示域名，直接显示ip地址
-o  显示Tcp 定时器x
-p  显示进程信息
-s  连接统计

-d  只显示 DCCP信息 (等同于 -A dccp)
-u  只显示udp信息 (等同于 -A udp)
-w 只显示 RAW信息 (等同于 -A raw)
-t 只显示tcp信息 (等同于 -A tcp)
-x 只显示Unix通讯信息 (等同于 -A unix)

-4 只显示 IPV4信息
-6 只显示 IPV6信息
--help 显示帮助信息
--version 显示版本信息

网络流量监控命令iftop

作用和top和iotop一样，动态显示机器上，网卡的流量动态

 yum install iftop -y