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系統之鍬sysdig:Linux伺服器監控和排障利器

當你需要追蹤某個程序産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。你會使用什麼樣的指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檔案(在Unix意義上:一切皆檔案)的需求,可能你會使用lsof。

strace、tcpdump以及lsof,确實是些偉大的工具,它們應該成為每個系統管理者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,用于系統級别的勘察和排障,它的建立者在介紹它時稱之為“strace+tcpdump+lsof+上面點綴着lua櫻桃的絕妙醬汁”。抛開幽默不說,sysdig的最棒特性之一在于,它不僅能分析Linux系統的“現場”狀态,也能将該狀态儲存為轉儲檔案以供離線檢查。更重要的是,你可以自定義sysdig的行為,或者甚至通過内建的(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,我們将探索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

對于本教程,由于為了簡便、縮短安裝流程以及版本的不可知,我們将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作業系統并安裝必需的依賴包。

以root身份運作以下指令來從官方apt/yum倉庫安裝sysdig:

  1. # curl -s https://s3.amazonaws.com/download.draios.com/stable/install-sysdig | bash
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安裝完成後,我們可以通過以下方法調用sysdig來感受一下它:

  1. # sysdig

我們的螢幕将馬上被系統上發生的所有事件填滿,對于這些資訊,不便于我們做更多操作。要進一步處理,我們可以運作:

  1. # sysdig -cl | less

來檢視可用的鑿子清單。

系統之鍬sysdig:Linux伺服器監控和排障利器

預設有以下類目可用,各個類目中分布有多個内建的鑿子。

  • 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:系統狀态

要顯示指定鑿子上的資訊(包括詳細的指令行用法),運作以下指令:

  1. # sysdig -cl [鑿子名稱]

例如,我們可以檢查“網絡”類目下關于spy_port鑿子的資訊:

  1. # sysdig -i spy_port
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鑿子可以通過過濾器(可同時應用于實時資料和記錄檔案)組合,以擷取更多有用的輸出。

過濾器遵從“類.字段”結構。例如:

  • fd.cip:用戶端IP位址。
  • evt.dir:事件方向,可以是‘>’用于進入事件,或‘<’用于退出事件。

完整的過濾器清單可以通過以下指令顯示:

  1. # sysdig -l

在本教程剩餘部分,我将示範幾個sysdig的使用案例。

Sysdig執行個體: 伺服器性能排障

假定你的伺服器發生了性能問題(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目前10個最慢系統調用的清單。

使用以下指令在存活伺服器上進行實時檢查。“-c”辨別,後跟鑿子名稱告訴sysdig運作指定的鑿子。

  1. # sysdig -c bottlenecks

或者,你可以離線對伺服器實施性能分析。在此種情況下,你可以儲存完整的sysdig記錄到檔案,然後像下面這樣針對記錄運作瓶頸鑿子。

首先,儲存sysdige記錄(使用Ctrl+c來停止收集):

  1. # sysdig -w trace.scap

收集完記錄後,你可以運作以下指令來檢查捕獲間隔中最慢的系統調用:

  1. # sysdig -r trace.scap -c bottlenecks
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你需要關注欄#2,#3和#4,這些分别表示執行時間、程序名和PID。

Sysdig執行個體: 監控互動使用者活動

假定你作為系統管理者想要監控系統中互動的使用者活動(如,使用者在指令行輸入了什麼指令,以及使用者去了什麼目錄),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。

  1. # sysdig -s 4096 -z -w /mnt/sysdig/$(hostname).scap.gz
  • “-s 4096”告訴sysdig每個事件捕獲4096位元組。
  • “-z” (與“-w”一起使用)為記錄檔案啟用壓縮。
  • “-w ”儲存sysdig記錄到指定的檔案。

在上面的例子中,我們自定義了基于每個主機的壓縮的記錄檔案的名稱。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資料後,我們可以通過運作以下指令來檢視每個使用者的互動活動:

  1. # sysdig -r /mnt/sysdig/debian.scap.gz -c spy_users
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上面輸出的第一欄表示與指定使用者的活動相關程序的PID。

如果你想要定位一個指定的使用者,以及隻監控該使用者的活動又怎麼樣呢?你可以通過使用者名對spy_users鑿子的結果進行過濾:

  1. # sysdig -r /mnt/sysdig/debian.scap.gz -c spy_users "user.name=xmodulo"
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Sysdig執行個體: 監控檔案I/O

我們可以使用“-p”辨別來自定義sysdig記錄的輸出格式,并指定雙引号括起來的想要的字段(如使用者名、程序名,以及檔案或套接口名稱)。在本例中,我們将建立一個記錄檔案,該檔案将隻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”來檢測該檔案)。

  1. # sysdig -p "%user.name %proc.name %fd.name" "evt.type=write and fd.name contains /home/" -z -w writetrace.scap.gz
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Sysdig執行個體: 監控網絡I/O

作為伺服器排障的一部分,你可能想要監聽網絡通信,此工作通常由tcpdump做。對于sysdig,可以很容易進行通信嗅探,其風格更為對使用者友好。

例如,你可以檢查由特定IP位址,特定程序(如apache2)提供的資料(ASCII編碼格式):

  1. # 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資料傳輸(二進制格式),請把“-A”替換為“-X”:

  1. # sysdig -s 4096 -X -c echo_fds fd.cip=192.168.0.100 -r /mnt/sysdig/debian.scap.gz proc.name=apache2

要擷取更多資訊、執行個體以及案例分析,你可以查閱項目網站。相信我,會有着無限可能,但請不要僅僅局限于我所寫的這些。安裝sysdig,請從今天開始深入挖掘吧!