[펌]리눅스 명령어를 이용한 시스템 모니터링 하기

시스템 성능 측정을 위한 항목에는 CPU, Memory, Disk, Traffic 등이 있습니다.
리눅스 환경에서 이런 리소스들을 확인 할 수 있는 다양한 명령어들을 지원하고 있는데요.
각각의 명령어들을 통해 시스템을 모니터링 하는 방법에 대해 알아봅시다.

uname

시스템과 커널의 정보를 확인할 수 있습니다.
저는 모든 정보를 확인하기 위하여 -a 옵션을 사용하였습니다.

보여지는 순서는
Linux . localhost . 3.13.0-24-generic . #47-Ubuntu SMP Fri May 2 23:30:00 UTC 2014 . x8664 . x8664 . x86_64 . GNU/Linux
[커널명] [호스트명] [릴리즈정보] [커널버전] [머신하드웨어이름] [프로세서종료] [하드웨어플랫폼] [운영체제]
입니다.

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$ uname --help
  -a, --all  
  -s, --kernel-name        print the kernel name  
  -n, --nodename           print the network node hostname  
  -r, --kernel-release     print the kernel release  
  -v, -kernel-version 커널 버전 출력  
  -m, --machine 머신 하드웨어 이름 출력  
  -p, --processor 프로세서 종류 또는 "unknown" 출력  
  -i,- -hardware-platform 하드웨어 플랫폼 또는 "unknown" 출력  
  -o, --operating-system 운영 체제 출력

ifconfig

시스템에 설정된 네트워크 인터페이스의 상태를 확인&변경 할 수 있습니다.

• Eth0, Eth1 : 흔히 랜카드라고 불리는 유선 네트워크 인터페이스 입니다. 따라서 저는 랜카드가 2개!
  
• Lo : 루프백 인터페이스로 자기자신과 통신하는데 사용하는 가상 장치입니다. IP가 127.0.0.1이라고 보이시나요?

IP주소는 서버에 하나씩 부여되는 것이 아니라 네트워크 인터페이스에 할당되기 때문에 각 네트워크 인터페이스마다 다른 IP주소를 가지고 있습니다.

• HWaddr : 네트워크 인터페이스의 하드웨어 주소(MAC Address)
• inetaddr : 네트워크 인터페이스에 할당된 IP 주소
• Bcast : 브로드캐스트 주소
• Mask : 넷마스크
• MTU : 네트워크 최대 전송 단위(Maxium Transfer Unit)
• RX packets : 받은 패킷 정보
• TX packets: 보낸 패킷 정보
• collision : 충돌된 패킷 수
• Interrupt : 네트워크 인터페이스가 사용하는 인터럽트 번호

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Ifconfig 명령어로는 private ip밖에 확인되지 않습니다.
공인아이피(Public IP) 확인하는 방법이 있을까요?
Curl을 설치후에 확인해 보세요.

$ curl ifconfig.me

top

윈도우의 작업관리자와 비슷한 기능을 하는 명령어입니다.
프로세스 작업 명령어로, 시스템 프로세스들의 CPU/Memory 점유율을 실시간으로 볼 수 있습니다.

현재 몇 개의 프로세스가 있는지, CPU의 자세한 사용률은 어떻게 되는지,
Memory와 Swap은 얼마나 사용하고 있는지를 확인할 수 있습니다.

CPU

• us : 사용자가 사용중인 사용률
• sy : 시스템이 사용중인 사용률
• ni : 프로세스 우선순위를 기반으로 사용되는 사용률(사용자 공간에서 사용됨)
• id : 아무일도 하지 않는 여유율
• wa : 입출력을 기다리는 프로세스 사용률
• hi : 하드웨어 인터럽트 사용률
• si : 소프트웨어 인터럽트 사용률
• st : 가상화 환경에서 손실률

User값이 높다면, 사용자 코드를 수행하는데 시간이 오래 걸린다면 내부적으로 계산을 많이 하고 있다는 것입니다.
System값이 높다면, 시스템에 의해 사용되고 있는 시간이 오래 걸린다면 프로세스들이 시스템 호출 또는 I/O가 많다고 할 수 있습니다.
idle의 값이 항상 0이라면 CPU를 100% 사용하고 있다는 것을 의미합니다. CPU를 계속사용하고 있는 프로세스를 찾아 적절하게 대응 할 필요가 있습니다.

Process

• PID : 프로세스 ID
• USER : 프로세스를 실행 시킨 사용자 ID
• PR : 프로세스의 우선순위
• NI : NICE 값, 마이너스를 가지는 값이 우선순위가 높음
• VIRT : 가상 메모리의 사용량(SWAP+RES)
• RES : 현재 페이지가 상주하고 있는 크기
• SHR : 분할된 페이지
• S : 프로세스의 상태
• %CPU : 프로세스가 사용하는 CPU의 사용율
• %MEM : 프로세스가 사용하는 메모리의 사용율
• TIME+ : 프로세스가 CPU를 사용한 시간
• COMMAND : 실행된 명령어

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프로세스목록을 원하는 특정 기준에 따라 정렬할 수 있을까요? top 실행화면에서 Shift 키와 영문자를 누르면 프로세스의 정렬 기준을 변경할 수 있습니다.

SHIFT + M  메모리 사용률 정렬 
SHIFT + N  PID 기준 정렬 
SHIFT + P  CPU 사용률 정렬
SHIFT + T  실행시간 기준 정렬
SHIFT + R  정렬 기준변경 (오름차순인 경우 내림차순으로, 내림차순인 경우 오름차순으로 변경)

free

메모리에 대한 정보를 확인 할 수 있습니다. 저는 Memory와 Swap에 대한 값의 총 합을 확인 하기 위하여 -t 옵션을 주었습니다.

Mem는 실제 메모리를, Swap은 일종의 가상메모리입니다.
Buffers는 메모리에 상주한 디스크 블록의 크기 즉 시스템이 한가할 때 디스크에 쓰려고 남겨둔 영역입니다.
Cached는 기존에 실행된 프로그램들이 사용했던 메모리로 실행 중이거나 새로 시작될 프로그램들이 필요할 때 빠르게 재 사용할 수 있는 메모리 영역입니다.

Buffers와 Cached 둘 다 Free영역의 일부이므로 실제로는 2번째 줄에 보이는 364812가 실 여유메모리 즉 사용자가 사용가능한 메모리 입니다.
실제 사용률은 1번째 줄에 보이는 used - (buffers + cached)인 2번째 줄에 보이는 used값 인 것이지요.

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옵션을 이용하여 단위 별로 출력하기

$ free -b  # or --bytes   show output in bytes  
$ free -k  # or --kilo    show output in kilobytes  
$ free -m  # or --mega    show output in megabytes  
$ free -g  # or --giga    show output in gigabytes

vmstat

시스템 작업, 하드웨어 및 시스템 정보를 확인 할 수 있습니다. 메모리, 페이징, 블록장치의 I/O, CPU상태 등을 볼 수 있습니다.

Procs => 메모리가 읽어야 할 데이터의 수로 5이하가 좋다.

• r : 현재 실행중인 프로세스의 수
• b : 인터럽트가 불가능한 sleep 상태에 있는 프로세스의 수 (I/O 처리를 하는 동안 블럭 처리된 프로세스) 만약 b의 수치가 높은 경우라면 CPU가 계속 대기상태로 있다는 의미이므로 디스크I/O를 확인해 볼 필요가 있습니다.

Swap => 메모리가 가득 차 작업을 할 수 없을 때, 대기중인 작업을 넣어 두는 곳.

• si(swap in) : 사용되고 있는 디스크메모리(스왑공간에 있는 데이터)가 해제되는 양(per sec)
• so(swap out) : 물리적 메모리가 부족할 경우 디스크로부터 사용되는 메모리 양(per sec) 이 때, swap out이 지속적으로 발생한다면 메모리 부족을 의심 해 볼 수 있습니다. swap out값이 증가하면 메모리가 부족하다는 의미이므로 메모리를 늘려야 할 것 입니다. Swap out값은 0에 가까워야 좋고 초당 10블럭이하가 좋습니다. 그러나 swap필드의 값이 높다고 해도 free 메모리에 여유가 있다면 메모리가 부족한 것은 아니랍니다.

-s 옵션을 주면 메모리 통계 항목들을 확인할 수 있습니다.

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실시간으로 메모리 상태를 확인할 수 있습니다. 방법은? vmstat [delay [count] ]

$ vmstat 3 5  # 3초 간격으로 모니터링 정보를 5개 출력하고 끝내라.

iostat

평균 CPU부하 와 디스크 I/O의 세부적인 내용을 확인 할 수 있습니다.

• tps : 디바이스에 초당 전송 요청 건수
• kB_read/s : 디바이스에서 초당 읽은 데이터 블록 단위
• kB_wrtn/s : 디바이스에서 초당 쓴 데이터 블록 단위
• kB_read : 디바이스에서 지정한 간격 동안 읽은 블록 수
• kB_wrtn : 디바이스에서 지정한 간격 동안 쓴 전체 블록 수

더 자세한 정보를 확인하기 위해 -x옵션을 사용할 수 있습니다.

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실시간으로 디스크 상태를 확인할 수 있습니다. 방법은? iostat [delay [count] ]

$ iostat 3 5  # 3초 간격으로 모니터링 정보를 5개 출력하고 끝내라.

netstat

현재 시스템에 연결된 네트워크 상태, 라우팅테이블, 인터페이스 상태 등을 볼 수 있습니다.

2개의 영역으로 나누어져 보여집니다.
Active Internet connections : TCP, UDP, raw로 연결 된 목록만 보여집니다.
Active UNIX domain sockets : 도메인소켓으로 연결 된 목록만 보여집니다.

• -n : 호스트명, 포트명을 lookup하지 않고(도메인으로 보이지 않고) IP, Port번호를 보여준다.
• -a : 모든 네트워크상태를 보여준다.
• -t : TCP 프로토콜만 보여준다.
• -u : UDP 프로토콜만 보여준다.
• -p : 해당 포트를 사용하는 프로그램과 프로세스ID(PID)를 보여준다.
• -r : 라우팅 테이블 출력
• -s : 프로토콜 별(IP, ICMP, TCP, UDP 등)로 통계를 보여준다
• -c : 연속적으로 상태를 보여준다.
• -l : 대기중인 소켓 목록을 보여준다.

State

• 공백 : 연결되어 있지 않음
• FREE : socket은 존재하지만 할당되어 있지 않다.
• LISTENING : 연결요청에 대한 응답준비가 되어 있는 상태
• CONNECTING : 연결이 막 이루어진 상태.
• DISCONNECTING : 연결해제 되고 있는 상태
• UNKNOWN : 알 수 없는 연결, 알려지지 않은 연결 상태
• LISTEN : 연결가능하도록 daemon이 떠있으며 연결이 가능한 상태
• SYS-SENT : 연결을 요청한 상태.
• SYN_RECEIVED : 연결요구에 응답 후 확인메세지 대기중인 상태
• ESTABLISHED : 연결이 완료된 상태
• FIN-WAIT1 : 소켓이 닫히고 연결이 종료되고 있는 상태
• FIN-WAIT2 : 로컬이 원격으로부터 연결 종료 요구를 기다리는 상태
• CLOSE-WAIT : 종료 대기 중
• CLOSING : 전송된 메세지가 유실되었음
• TIME-WAIT : 연결종료 후 한동안 유지되어 있음
• CLOSED : 연결이 완전히 종료

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각 옵션들을 어떻게 사용하냐에 따라 다른 정보를 확인 할 수 있는데 유용하게 쓰이는 옵션들 알아 두시면 좋을 것 같습니다.

$ netstat -r  # 서버의 라우팅 테이블 출력   
$ netstat -na --ip  # tcp/udp의 세션 목록 표시   
$ netstat -na | grep ESTABLISHED | wc -l  # 활성화된 세션수 확인   
$ netstat -nap | grep :80 | grep ESTABLISHED | wc -l # 80포트 동시 접속자수   
$ netstat -nltp # LISTEN 중인 포트 정보 표시

df

현재 디스크의 전체 용량 및 남은 용량을 확인 할 수 있습니다.

참고 >>

$ df --help
  -h : 용량을 읽기 쉽게 단위를 계산하여 보여준다.
  -T : 파일 시스템 종류와 함께 디스크 정보를 보여준다.
  --total : 전체 용량을 보여준다.

마치며

지금까지 시스템모니터링을 알아볼 수 있는 명령어들을 살펴보았습니다. 간단하게만 살펴보았는데도 명령어와 옵션값들이 많고 필요에 따라 적절한 옵션값을 이용하여 모니터링 하는 것이 쉬워 보이지는 않습니다. 이 때 필요한 것이 Whatap! 아닐까요? 웹&앱 기반 모니터링 툴로써 위에서 확인했던 다양한 성능지표(CPU/Memory/Disk/Traffic/Process/Log/DB까지!)들을 언제 어디서나 손쉽게 확인할 수 있습니다. 시스템에 이상이 생겼을 때 알림을 보내 사용자가 바로 인지할 수 있고 따라서 빠르게 대응 할 수 있습니다. 직관적이며 사용하기 편한 인터페이스로, 시스템 모니터링을 원한다면 Whatap을 사용해 보세요.

출처: http://tech.whatap.io/2015/09/03/linux-monitoring/