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使用sysdig監控和排除Linux系統服務器故障的方法

當你需要追蹤某個進程產生和接收的系統調用時,首先浮現在你腦海中的是什麼?你可能會想到strace,那麼你是對的。你會使用什麼樣的命令行工具來監控原始網絡通信呢?如果你想到了tcpdump,你又作出了一個極佳的選擇。而如果你碰到必須追蹤打開的文件(在Unix意義上:一切皆文件)的需求,可能你會使用lsof。

strace、tcpdump以及lsof,確實是些偉大的工具,它們應該成為每個系統管理員工具集之中的一部分,而這也正是你為什麼應該愛上sysdig的原因。它是一個強大的開源工具,用於系統級別的勘察和排障,它的創建者在介紹它時稱之為“strace+tcpdump+lsof+上面點綴著lua櫻桃的絕妙醬汁”。拋開幽默不說,sysdig的最棒特性之一在於,它不僅能分析Linux系統的“現場”狀態,也能將該狀態保存為轉儲文件以供離線檢查。更重要的是,你可以自定義sysdig的行為,或者甚至通過內建的(你也可以自己編寫)名為鑿子(chisel)的小腳本增強其功能。單獨的鑿子可以以腳本指定的各種風格分析sysdig捕獲的事件流。
在本教程中,我們將探索sysdig的安裝及其基本用法,在Linux上實施系統監控和排障。
安裝Sysdig

對於本教程,由於為了簡便、縮短安裝流程以及版本的不可知,我們將選擇使用官方網站提供的自動化安裝過程。在自動化過程中,安裝腳本會自動檢測操作系統並安裝必需的依賴包。

以root身份運行以下命令來從官方apt/yum倉庫安裝sysdig:

   
復制代碼代碼如下:# curl -s https://s3.amazonaws.com/download.draios.com/stable/install-sysdig | bash
  2015616165613346.jpg (640×184)

    安裝完成後,我們可以通過以下方法調用sysdig來感受一下它:

   
復制代碼代碼如下:# sysdig

我們的屏幕將馬上被系統上發生的所有事件填滿,對於這些信息,不便於我們做更多操作。要進一步處理,我們可以運行:

   
復制代碼代碼如下:# sysdig -cl | less

來查看可用的鑿子列表。
2015616165633568.jpg (571×273)

默認有以下類目可用,各個類目中分布有多個內建的鑿子。

  •     CPU Usage:CPU使用量
        Errors:錯誤
        I/O
        Logs:日志
        Misc:混雜
        Net:網絡
        Performance:性能
        Security:安全
        System State:系統狀態

要顯示指定鑿子上的信息(包括詳細的命令行用法),運行以下命令:

   
復制代碼代碼如下:# sysdig -cl [鑿子名稱]

例如,我們可以檢查“網絡”類目下關於spy_port鑿子的信息:

   
復制代碼代碼如下:# sysdig -i spy_port
2015616165652187.jpg (602×253)

    鑿子可以通過過濾器(可同時應用於實時數據和記錄文件)組合,以獲取更多有用的輸出。

過濾器遵從“類.字段”結構。例如:

  •     fd.cip:客戶端IP地址。
        evt.dir:事件方向,可以是‘>’用於進入事件,或‘<’用於退出事件。

完整的過濾器列表可以通過以下命令顯示:

   
復制代碼代碼如下:# sysdig -l

在本教程剩余部分,我將演示幾個sysdig的使用案例。
Sysdig實例: 服務器性能排障

假定你的服務器發生了性能問題(如,沒有回應,或者重大的回應延遲)。你可以使用瓶頸鑿子來顯示當前10個最慢系統調用的列表。

使用以下命令在存活服務器上進行實時檢查。“-c”標識,後跟鑿子名稱告訴sysdig運行指定的鑿子。

   
復制代碼代碼如下: # sysdig -c bottlenecks

或者,你可以離線對服務器實施性能分析。在此種情況下,你可以保存完整的sysdig記錄到文件,然後像下面這樣針對記錄運行瓶頸鑿子。

首先,保存sysdige記錄(使用Ctrl+c來停止收集):

   
復制代碼代碼如下:# sysdig -w trace.scap

收集完記錄後,你可以運行以下命令來檢查捕獲間隔中最慢的系統調用:

   
復制代碼代碼如下:# sysdig -r trace.scap -c bottlenecks
2015616165711890.jpg (640×148)

你需要關注欄#2,#3和#4,這些分別表示執行時間、進程名和PID。
Sysdig實例: 監控交互用戶活動

假定你作為系統管理員想要監控系統中交互的用戶活動(如,用戶在命令行輸入了什麼命令,以及用戶去了什麼目錄),這時spy_user鑿子就派上用場了。

讓我們首先通過一些額外選項來收集一個sysdig記錄。

   
復制代碼代碼如下:# sysdig -s 4096 -z -w /mnt/sysdig/$(hostname).scap.gz

  •     “-s 4096”告訴sysdig每個事件捕獲4096字節。
        “-z” (與“-w”一起使用)為記錄文件啟用壓縮。
        “-w ”保存sysdig記錄到指定的文件。

在上面的例子中,我們自定義了基於每個主機的壓縮的記錄文件的名稱。記住,你可以在任何時候按下Ctrl+c來打斷sysdig的執行。

在我們收集到了合理數量的數據後,我們可以通過運行以下命令來查看每個用戶的交互活動:

   
復制代碼代碼如下: # sysdig -r /mnt/sysdig/debian.scap.gz -c spy_users
2015616165731784.jpg (640×135)

    上面輸出的第一欄表示與指定用戶的活動相關進程的PID。

如果你想要定位一個指定的用戶,以及只監控該用戶的活動又怎麼樣呢?你可以通過用戶名對spy_users鑿子的結果進行過濾:

   
復制代碼代碼如下:# sysdig -r /mnt/sysdig/debian.scap.gz -c spy_users "user.name=xmodulo"
2015616165749240.jpg (640×177)

    Sysdig實例: 監控文件I/O

我們可以使用“-p”標識來自定義sysdig記錄的輸出格式,並指定雙引號括起來的想要的字段(如用戶名、進程名,以及文件或套接口名稱)。在本例中,我們將創建一個記錄文件,該文件將只包含在家目錄中的寫入事件(我們今後可以使用“sysdig -r writetrace.scap.gz”來檢測該文件)。
   
復制代碼代碼如下:# sysdig -p "%user.name %proc.name %fd.name" "evt.type=write and fd.name contains /home/" -z -w writetrace.scap.gz
  2015616165823995.jpg (640×274)

    Sysdig實例: 監控網絡I/O

作為服務器排障的一部分,你可能想要監聽網絡通信,此工作通常由tcpdump做。對於sysdig,可以很容易進行通信嗅探,其風格更為對用戶友好。

例如,你可以檢查由特定IP地址,特定進程(如apache2)提供的數據(ASCII編碼格式):

   
復制代碼代碼如下:# sysdig -s 4096 -A -c echo_fds fd.cip=192.168.0.100 -r /mnt/sysdig/debian.scap.gz proc.name=apache2

如果你想要監控原生數據傳輸(二進制格式),請把“-A”替換為“-X”:

   
復制代碼代碼如下:# sysdig -s 4096 -X -c echo_fds fd.cip=192.168.0.100 -r /mnt/sysdig/debian.scap.gz proc.name=apache2


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