Контроль нагрузки и процессов: top, htop, atop

Каждый запущенный на сервере процесс оказывает нагрузку, и если ресурсов сервера становится недостаточно, могут возникать проблемы: медленная работа сайта, задержки в выполнении скриптов и так далее.

Проанализировать, что именно нагружает сервер, можно с помощью специальных утилит. Их довольно много; в статье мы рассмотрим три из них:

В целом они довольно похожи; работа с htop может быть немного удобнее за счет интерактивности; при этом top предустановлена во всех дистрибутивах Linux и не требует отдельной установки; atop отличается возможностью ведения логов.  

При медленной работе сайта дополнительно рекомендуем воспользоваться сервисом PageSpeed Insights от Google, который анализирует скорость загрузки страниц и сообщает, каким образом можно оптимизировать работу сайта. Также можно попытаться оптимизировать работу сайта за счет переноса каталога временных файлов MySQL в tmpfs.

top

Как было сказано выше, утилита top предустановлена в UNIX-системах, поэтому для запуска вам достаточно подключиться к серверу по SSH и выполнить команду top.

Вывод утилиты выглядит следующим образом:

В верхней части выводится информация о системе, ниже — список процессов. Вывод обновляется каждые 2 секунды. Самые «жадные» до ресурсов процессы, оказывающие самую большую нагрузку на процессор, будут выведены вверху списка.

Сведения о системе

Слева вверху указано текущее время системы, далее:

Up — время работы системы с последнего запуска.

User — количество текущих пользователей.

Load average — средняя нагрузка на сервер: отображаются значения за одну, пять и 15 минут назад. 

Tasks — общее количество запущенных процессов в разных статусах (running — выполняемые; sleeping — в ожидании; stopped — остановленные; zombie — «зомби», дочерние процессы, ожидающие завершения родительского процесса).

Cpu(s) — процент времени процессора, затраченного на выполнение процессов, в том числе:

us — пользовательские процессы (высокое значение данного показателя может указывать, в том числе, на проблемы в коде сайта, необходимость его оптимизации);

sy — процессы ядра;

id — неиспользуемые ресурсы (чем выше этот показатель, тем лучше);

wa — операции ввода/вывода, т.е. дисковые операции.

Mem, Swap — сведения об использовании оперативной памяти (total — общий объем, free — объем свободной памяти, used — объем использованной памяти).

Сведения о процессах

По умолчанию процессы выстроены в таблице по размеру нагрузки на процессор, от большего значения к меньшему.

Обозначения столбцов:

PID — идентификатор процесса;

USER — пользователь, запустивший процесс;

PR — приоритет процесса;

NI — измененный приоритет (присвоенный пользователем с помощью команды nice);

VIRT — объем используемой виртуальной памяти (здесь выводится тот объем памяти, который был запрошен процессом, даже если фактически используется меньше);

RES — объем используемой оперативной памяти (в данном случае, если процесс запросил 50Мб памяти, а использует 10Мб, будет выведено 10Мб);

SHR — объем памяти, разделяемой с другими процессами (т.е.  память, которая может быть использована другими процессами);

S — статус процесса (running — запущен; sleeping — в ожидании; zombie — процесс-«зомби»);

%CPU — процент использования процессорного времени;

%MEM — процент использования оперативной памяти;

TIME — общее время работы процесса;

COMMAND — имя процесса (команда, которой был запущен процесс).

Управление

Для работы с утилитой top используются следующие клавиши:

Пробел — обновить вывод 

M — сортировка по используемой памяти

P — сортировка по нагрузке на процессор (используется по умолчанию)

T — сортировка по времени работы процесса

A — сортировка по максимальному потреблению различных ресурсов

u — сортировка по имени пользователя (потребуется ввести имя пользователя)

k — завершить процесс (потребуется указать его идентификатор, PID)

n — изменить количество процессов в выводе (потребуется указать нужное количество)

c — вывести полный путь запущенного процесса (столбец COMMAND)

h — вывод справки

q — выход из программы

htop

В отличие от top, утилиту htop сначала необходимо установить на сервер:

Ubuntu / Debian:

apt-get install htop

CentOS:

yum install htop

И после запустить:

htop

Вывод команды выглядит следующим образом:

Аналогично выводу top, в верхней части представлена информация о системе, ниже — список процессов. Значения столбцов в htop те же, что в top (они описаны выше).

Сверху слева вы можете видеть данные о нагрузке каждого ядра процессора, объем занятой памяти, сведения о количестве процессов, значения load avearage (средней нагрузки) за последние 1, 5 и 15 минут и аптайм системы.

По умолчанию процессы отсортированы по уровню нагрузки на процессор, от большего к меньшему. 

Чтобы отсортировать их по занятой памяти (или любому другому параметру), просто кликните на название нужного столбца, например MEM. Для обратной сортировки (от меньшего к большему) достаточно кликнуть на тот же столбец еще раз. Также для управления сортировкой можно использовать клавиши M (сортировка по памяти), P (по процессору), T (по времени), аналогично утилите top.

Дополнительно используются:

Пробел — отметить процесс (таким образом можно помечать процессы для групповой операции с ними, например, завершения).

u — вывести процессы конкретного пользователя.

Для управления используются клавиши F1 – F10:

F1 — вывод справки

F2 — настройка вывода (добавление, удаление столбцов, отображение расширенной информации в верхнем блоке и пр.)

F3 — поиск процессов

F4 — фильтрация процессов (вывод процессов, имеющих в названии указанное слово)

F5 — вывод дерева процессов (родительские и дочерние процессы)

F6 — изменить тип сортировки

F7 / F8 — повышение / понижение приоритета

F9 — завершение процесса (в отличие от top, не требуется указание PID — просто выделите с помощью мыши или клавиатуры нужный процесс и нажмите F9. Для подтверждения завершения процесса нажмите Enter, для отмены — Esc).

F10 — выход из программы

Функции для каждой клавиши могут изменяться, в зависимости от того, в каком меню программы вы находитесь, при этом доступные действия по соответствующим клавишам будут отображаться внизу окна, что упрощает работу с утилитой.

atop

Основным преимуществом утилиты atop является функция ведения логов. Благодаря этому можно не только контролировать нагрузку в текущий момент, но и отслеживать работу процессов за прошедшие дни, чтобы диагностировать плавающие ошибки, которые сложно «поймать» при мониторинге в реальном времени.

Утилиту необходимо установить на сервер:

Ubuntu / Debian:

apt-get install atop -y

CentOS:

yum install atop -y

Также рекомендуем добавить atop в автозагрузку:

Ubuntu / Debian / CentOS 7:

systemctl enable atop

CentOS 6:

chkconfig atop on

Ubuntu 14.04:

rm /etc/init/atop.override

Запустите утилиту:

atop

Вывод выглядит примерно следующим образом:

В верхней части отображается информация о системе и нагрузке на ключевые компоненты: процессор, ядра, память, сеть. Ниже выводится список процессов. 

Для управления выводом можно использовать:

m — сортировка по используемой памяти

d — сортировка по нагрузке на диск

u — нагрузка по пользователям

v — подробная информация по процессам

i — изменение интервала обновления данных (по умолчанию 10 секунд)

g — вернуть вывод по умолчанию

n — сортировка процессов по нагрузке на сеть (доступна при наличии установленного патча ядра)

Сочетания клавиш с Shift выстроят текущий список процессов по соответствующим параметрам:

• Shift + m — сортировка процессов памяти
• Shift + с — сортировка по потреблению CPU (по умолчанию)
• Shift + d — сортировка по использованию диска
• Shift + n — сортировка по использованию сети

Логи atop

По умолчанию atop собирает сведения о состоянии системы каждые 10 минут и сохраняет их в файл лога, располагающийся в директории /var/log/atop 

Чтобы просмотреть лог за сегодня, выполните:

atop -r

Полезные клавиши:

• t — перейти вперед по времени
• Shift + t — перейти назад по времени

Файл за конкретный день имеет имя atop_ГГГГММДД. Чтобы просмотреть лог за нужный день, используйте команду atop -r и укажите путь к файлу, например:

atop -r /var/log/atop/atop_20200227

Изменить настройки ведения лога можно в конфигурационном файле atop, который размещается по пути  /etc/default/atop или etc/sysconfig/atop — в CentOS.

# Интервал создания снимка нагрузки сервера, в секундах:
INTERVAL=600

# Путь к директории с логами:
LOGPATH="/var/log/atop"

# Имя файла логов
OUTFILE="$LOGPATH/daily.log"

Например, для того, чтобы atop делал снимок нагрузки раз в минуту, а не раз в 10 минут, укажите интервал 60. 

После внесения изменений перезапустите atop:

systemctl restart atop.service