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@yangwenbo 2021-03-23T15:04:20.000000Z 字数 7901 阅读 442

centos7系统

获取 linux 系统 CPU、内存、磁盘 IO 等信息的脚本

1. 脚本

  1. [root@centos7 ~]# cat yikou.sh 
  2. #!/bin/bash
  3. # 获取要监控的本地服务器IP地址
  4. IP=`ifconfig | grep inet | grep -vE 'inet6|127.0.0.1' | awk '{print $2}'`
  5. echo "IP地址："$IP
  7. # 获取cpu总核数
  8. cpu_num=`grep -c "model name" /proc/cpuinfo`
  9. echo "cpu总核数："$cpu_num
  11. # 1、获取CPU利用率
  12. ################################################
  13. #us 用户空间占用CPU百分比
  14. #sy 内核空间占用CPU百分比
  15. #ni 用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比
  16. #id 空闲CPU百分比
  17. #wa 等待输入输出的CPU时间百分比
  18. #hi 硬件中断
  19. #si 软件中断
  20. #################################################
  21. # 获取用户空间占用CPU百分比
  22. cpu_user=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $2}' | cut -f 1 -d "%"`
  23. echo "用户空间占用CPU百分比："$cpu_user
  25. # 获取内核空间占用CPU百分比
  26. cpu_system=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $4}' | cut -f 1 -d "%"`
  27. echo "内核空间占用CPU百分比："$cpu_system
  29. # 获取空闲CPU百分比
  30. cpu_idle=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $8}' | cut -f 1 -d "%"`
  31. echo "空闲CPU百分比："$cpu_idle
  33. # 获取等待输入输出占CPU百分比
  34. cpu_iowait=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $10}' | cut -f 1 -d "%"`
  35. echo "等待输入输出占CPU百分比："$cpu_iowait
  37. #2、获取CPU上下文切换和中断次数
  38. # 获取CPU中断次数
  39. cpu_interrupt=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $11}'`
  40. echo "CPU中断次数："$cpu_interrupt
  42. # 获取CPU上下文切换次数
  43. cpu_context_switch=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $12}'`
  44. echo "CPU上下文切换次数："$cpu_context_switch
  46. #3、获取CPU负载信息
  47. # 获取CPU15分钟前到现在的负载平均值
  48. cpu_load_15min=`uptime | awk '{print $11}' | cut -f 1 -d ','`
  49. echo "CPU 15分钟前到现在的负载平均值："$cpu_load_15min
  51. # 获取CPU5分钟前到现在的负载平均值
  52. cpu_load_5min=`uptime | awk '{print $10}' | cut -f 1 -d ','`
  53. echo "CPU 5分钟前到现在的负载平均值："$cpu_load_5min
  55. # 获取CPU1分钟前到现在的负载平均值
  56. cpu_load_1min=`uptime | awk '{print $9}' | cut -f 1 -d ','`
  57. echo "CPU 1分钟前到现在的负载平均值："$cpu_load_1min
  59. # 获取任务队列(就绪状态等待的进程数)
  60. cpu_task_length=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $1}'`
  61. echo "CPU任务队列长度："$cpu_task_length
  63. #4、获取内存信息
  64. # 获取物理内存总量
  65. mem_total=`free -m | grep Mem | awk '{print $2}'`
  66. echo "物理内存总量："$mem_total
  68. # 获取操作系统已使用内存总量
  69. mem_sys_used=`free -m | grep Mem | awk '{print $3}'`
  70. echo "已使用内存总量(操作系统)："$mem_sys_used
  72. # 获取操作系统未使用内存总量
  73. mem_sys_free=`free -m | grep Mem | awk '{print $4}'`
  74. echo "剩余内存总量(操作系统)："$mem_sys_free
  76. # 获取应用程序已使用的内存总量
  77. mem_user_used=`free -m | sed -n 3p | awk '{print $3}'`
  78. echo "已使用内存总量(应用程序)："$mem_user_used
  80. # 获取应用程序未使用内存总量
  81. mem_user_free=`free -m | sed -n 3p | awk '{print $4}'`
  82. echo "剩余内存总量(应用程序)："$mem_user_free
  85. # 获取交换分区总大小
  86. mem_swap_total=`free | grep Swap | awk '{print $2}'`
  87. echo "交换分区总大小："$mem_swap_total
  89. # 获取已使用交换分区大小
  90. mem_swap_used=`free | grep Swap | awk '{print $3}'`
  91. echo "已使用交换分区大小："$mem_swap_used
  93. # 获取剩余交换分区大小
  94. mem_swap_free=`free | grep Swap | awk '{print $4}'`
  95. echo "剩余交换分区大小："$mem_swap_free
  98. #5、获取磁盘I/O统计信息
  99. echo "指定设备(/dev/sda)的统计信息"
  100. # 每秒向设备发起的读请求次数
  101. disk_sda_rs=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $4}'`
  102. echo "每秒向设备发起的读请求次数："$disk_sda_rs
  104. # 每秒向设备发起的写请求次数
  105. disk_sda_ws=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $5}'`
  106. echo "每秒向设备发起的写请求次数："$disk_sda_ws
  108. # 向设备发起的I/O请求队列长度平均值
  109. disk_sda_avgqu_sz=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $9}'`
  110. echo "向设备发起的I/O请求队列长度平均值"$disk_sda_avgqu_sz
  112. # 每次向设备发起的I/O请求平均时间
  113. disk_sda_await=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $10}'`
  114. echo "每次向设备发起的I/O请求平均时间："$disk_sda_await
  116. # 向设备发起的I/O服务时间均值
  117. disk_sda_svctm=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $11}'`
  118. echo "向设备发起的I/O服务时间均值："$disk_sda_svctm
  120. # 向设备发起I/O请求的CPU时间百分占比
  121. disk_sda_util=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $12}'`
  122. echo "向设备发起I/O请求的CPU时间百分占比："$disk_sda_util

2. 执行结果

  1. [root@centos7 ~]# sh yikou.sh 
  2. IP地址：192.168.200.61
  3. cpu总核数：1
  4. 用户空间占用CPU百分比：0.0
  5. 内核空间占用CPU百分比：0.0
  6. 空闲CPU百分比：93.8
  7. 等待输入输出占CPU百分比：0.0
  8. CPU中断次数：59
  9. CPU上下文切换次数：144
  10. CPU 15分钟前到现在的负载平均值：0.05
  11. CPU 5分钟前到现在的负载平均值：0.02
  12. CPU 1分钟前到现在的负载平均值：0.03
  13. CPU任务队列长度：3
  14. 物理内存总量：972
  15. 已使用内存总量(操作系统)：152
  16. 剩余内存总量(操作系统)：453
  17. 已使用内存总量(应用程序)：0
  18. 剩余内存总量(应用程序)：2047
  19. 交换分区总大小：2097148
  20. 已使用交换分区大小：0
  21. 剩余交换分区大小：2097148
  22. 指定设备(/dev/sda)的统计信息
  23. 每秒向设备发起的读请求次数：3.92
  24. 每秒向设备发起的写请求次数：1.09
  25. 向设备发起的I/O请求队列长度平均值0.00
  26. 每次向设备发起的I/O请求平均时间：0.33
  27. 向设备发起的I/O服务时间均值：0.34
  28. 向设备发起I/O请求的CPU时间百分占比：0.31

3. 原理讲解

知其然还要知其所以然，下面详细讲解脚本实现的原理

3.1 获取要监控的本地服务器 IP 地址

  1. IP=`ifconfig | grep inet | grep -vE 'inet6|127.0.0.1' | awk '{print $2}'`
  2. echo "IP地址："$IP
  • ifconfig | grep inet 过滤出如下结果包含字符串 inet 的行，如下图红色圈起来的两行 其中 | 是管道的意思，将前面命令的结果作为输入给 | 右边的命令
  • grep -vE 'inet6|127.0.0.1' 将第一步结果通过命令 grep -vE 过滤掉包含 inet6 和 127.0.0.1 的行
  • 将第二步结果通过命令 awk 将字符串分割，对应相应的参数，如下图多少2 对应 地址：192.168.200.61，'{print 2}' 打印出
  • 2 的值
  • 将第三步的结果赋值给变量 IP
  • echo "IP 地址："$IP 打印出变量 IP 的值

image_1f179nms81jod2ekqge1bp51gs09.png-120.3kB

3.2 获取 cpu 总核数

  1. cpu_num=`grep -c "model name" /proc/cpuinfo`
  2. echo "cpu总核数："$cpu_num
  • 在 linux 的 /proc 目录下存放了系统运行的很多系统资源信息，其中 /proc/cpuinfo 存放了系统运行时 cpu 的很多重要信息。
  • 所有的 cpu 核信息由 model name 字符串给出，
  • 通过命令 grep -c "model name" /proc/cpuinfo 可以计算出文件 /proc/cpuinfo 中出现字符串 model name 出现的次数，就可以得到 cpu 总核数。-c 表示统计字符串出现次数。

如下所示：

image_1f179r8uu1boael3el072f9sm.png-153.5kB

3.3 获取 CPU 利用率

top 命令经常用来监控 linux 的系统状况，是常用的性能分析工具，能够实时显示系统中各个进程的资源占用情况。

  1. # 获取用户空间占用CPU百分比
  2. cpu_user=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $2}' | cut -f 1 -d "%"`
  3. echo "用户空间占用CPU百分比："$cpu_user
  5. # 获取内核空间占用CPU百分比
  6. cpu_system=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $4}' | cut -f 1 -d "%"`
  7. echo "内核空间占用CPU百分比："$cpu_system
  9. # 获取空闲CPU百分比
  10. cpu_idle=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $8}' | cut -f 1 -d "%"`
  11. echo "空闲CPU百分比："$cpu_idle
  13. # 获取等待输入输出占CPU百分比
  14. cpu_iowait=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $10}' | cut -f 1 -d "%"`
  15. echo "等待输入输出占CPU百分比："$cpu_iowait

image_1f17aatbs9vq18e2162q11cq1bgm13.png-313.4kB

1.top -b -n 1显示系统的信息并以格式化打印，结果只刷新一次

  1. n 设置退出前屏幕刷新的次数
  2. b 将top输出编排成适合输出到文件的格式，可以使用这个选项创建进程日志

2.grep Cpu 提取出字符串 Cpu 所在的行

3.awk '{print $2}'将第二步得到的字符串分割，并调用方法 print 打印出 $2 对应的第二个字符串，0.5%us

4.cut -f 1 -d "%" 表示以 % 为分隔符，将第三步的结果分隔开，并显示分割后的记过的第一个字符串即 0.5

  1. -d  "%" 是以%作为分隔符， 
  2. -f 1显示以：分割每一行的第一段内容

其他脚本以此类推

其他 Cpu 利用率参数含义如下：

  1. #us 用户空间占用CPU百分比
  2. #sy 内核空间占用CPU百分比
  3. #ni 用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比
  4. #id 空闲CPU百分比
  5. #wa 等待输入输出的CPU时间百分比
  6. #hi 硬件中断
  7. #si 软件中断

3.4 获取 CPU 上下文切换和中断次数

  1. # 获取CPU中断次数
  2. cpu_interrupt=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $11}'`
  3. echo "CPU中断次数："$cpu_interrupt
  5. # 获取CPU上下文切换次数
  6. cpu_context_switch=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $12}'`
  7. echo "CPU上下文切换次数："$cpu_context_switch
  9. # 获取任务队列(就绪状态等待的进程数)
  10. cpu_task_length=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $1}'`
  11. echo "CPU任务队列长度："$cpu_task_length

1.vmstat 是 Virtual Meomory Statistics（虚拟内存统计）的缩写，可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU 活动进行监控。是对系统的整体情况进行统计，不足之处是无法对某个进程进行深入分析。vmstat -n 1 1 只显示一次各字段名称。

  1. -n：只在开始时显示一次各字段名称。

2.sed -n 3p 将第一步的结果打印出第 3 行

参数说明：

  • -n或--quiet或--silent 取消自动打印模式空间,仅显示script处理后的结果。
    动作说明：
  • p ：打印，亦即将某个选择的数据印出。通常 p 会与参数 sed -n 一起运行～

3.awk '{print $1}'` 将第 2 步结果得出的字符串分割，并打印第一个字符串

image_1f17aot6t1g8pi12vtsnl012v31g.png-34.3kB

3.5 获取 CPU 负载信息

  1. # 获取CPU15分钟前到现在的负载平均值
  2. cpu_load_15min=`uptime | awk '{print $11}' | cut -f 1 -d ','`
  3. echo "CPU 15分钟前到现在的负载平均值："$cpu_load_15min
  5. # 获取CPU5分钟前到现在的负载平均值
  6. cpu_load_5min=`uptime | awk '{print $10}' | cut -f 1 -d ','`
  7. echo "CPU 5分钟前到现在的负载平均值："$cpu_load_5min
  9. # 获取CPU1分钟前到现在的负载平均值
  10. cpu_load_1min=`uptime | awk '{print $9}' | cut -f 1 -d ','`
  11. echo "CPU 1分钟前到现在的负载平均值："$cpu_load_1min

1.uptime 命令可以用来查看服务器已经运行了多久，当前登录的用户有多少，以及服务器在过去的 1 分钟、5 分钟、15 分钟的系统平均负载值。系统负载是处于可运行 runnable 或不可中断 uninterruptable 状态的进程的平均数。可运行状态的进程要么正在使用 CPU 要么在等待使用 CPU。不可中断状态的进程则正在等待某些 I/O 访问，例如等待磁盘 IO。有三个时间间隔的平均值。负载均值的意义根据系统中 CPU 的数量不同而不同，负载为 1 对于一个只有单 CPU 的系统来说意味着负载满了，而对于一个拥有 4 CPU 的系统来说则意味着 75% 的时间里都是空闲的。

2.参考之前脚本分析，awk '{print $9}' | cut -f 1 -d ',' 将第一步的结果分割开，并得到第 9 个字符串，然后用‘,’分隔开，并得到分割后的第一个字符串

image_1f17aul3nac31d2c14k0qo8ldu1t.png-22.9kB

3.6 获取内存信息

  1. # 获取物理内存总量
  2. mem_total=`free -m | grep Mem | awk '{print $2}'`
  3. echo "物理内存总量："$mem_total
  5. # 获取操作系统已使用内存总量
  6. mem_sys_used=`free -m | grep Mem | awk '{print $3}'`
  7. echo "已使用内存总量(操作系统)："$mem_sys_used
  9. # 获取操作系统未使用内存总量
  10. mem_sys_free=`free -m | grep Mem | awk '{print $4}'`
  11. echo "剩余内存总量(操作系统)："$mem_sys_free
  13. # 获取应用程序已使用的内存总量
  14. mem_user_used=`free -m | sed -n 3p | awk '{print $3}'`
  15. echo "已使用内存总量(应用程序)："$mem_user_used
  17. # 获取应用程序未使用内存总量
  18. mem_user_free=`free -m | sed -n 3p | awk '{print $4}'`
  19. echo "剩余内存总量(应用程序)："$mem_user_free
  22. # 获取交换分区总大小
  23. mem_swap_total=`free -m | grep Swap | awk '{print $2}'`
  24. echo "交换分区总大小："$mem_swap_total
  26. # 获取已使用交换分区大小
  27. mem_swap_used=`free -m | grep Swap | awk '{print $3}'`
  28. echo "已使用交换分区大小："$mem_swap_used
  30. # 获取剩余交换分区大小
  31. mem_swap_free=`free -m | grep Swap | awk '{print $4}'`
  32. echo "剩余交换分区大小："$mem_swap_free

1.free 命令显示系统内存的使用情况，包括物理内存、交换内存 (swap) 和内核缓冲区内存。

2.grep Swap 将第一步的结果过滤只显示包含字符串 Swap 的行

3.awk '{print $4}' 将第二步结果分割，并打印出第四个字符串的值

image_1f17b296pelo1qr4138ungj2rb2q.png-21.8kB

【其他脚本参考前面的分析】

3.7 获取磁盘 I/O 统计信息

  1. echo "指定设备(/dev/sda)的统计信息"
  2. # 每秒向设备发起的读请求次数
  3. disk_sda_rs=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $4}'`
  4. echo "每秒向设备发起的读请求次数："$disk_sda_rs
  6. # 每秒向设备发起的写请求次数
  7. disk_sda_ws=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $5}'`
  8. echo "每秒向设备发起的写请求次数："$disk_sda_ws
  10. # 向设备发起的I/O请求队列长度平均值
  11. disk_sda_avgqu_sz=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $9}'`
  12. echo "向设备发起的I/O请求队列长度平均值"$disk_sda_avgqu_sz
  14. # 每次向设备发起的I/O请求平均时间
  15. disk_sda_await=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $10}'`
  16. echo "每次向设备发起的I/O请求平均时间："$disk_sda_await
  18. # 向设备发起的I/O服务时间均值
  19. disk_sda_svctm=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $11}'`
  20. echo "向设备发起的I/O服务时间均值："$disk_sda_svctm
  22. # 向设备发起I/O请求的CPU时间百分占比
  23. disk_sda_util=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $12}'`
  24. echo "向设备发起I/O请求的CPU时间百分占比："$disk_sda_util

1.iostat 命令被用于监视系统输入输出设备和 CPU 的使用情况。它的特点是汇报磁盘活动统计情况，同时也会汇报出 CPU 使用情况。

  1. -k：显示状态以千字节每秒为单位，而不使用块每秒
  2. -x：显示扩展状态

2.grep sda 用于过滤第一步得到的结果，只显示包含字符串 sda 的哪一行

3.awk '{print $4}' 将第二步的结果分割，并只显示第 4 个字符串

image_1f17b7rmc1su2f4g1a7ghu91v6n37.png-73.3kB

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