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by 박지훈 Mar 05. 2019

sar sysstat 리눅스 지표 분석 도구






1-1 : sysstat 소개

1-2 : sysstat 설치

1-3 : sar 란?

1-4 : sar 설정

1-5 : sar 옵션

1-6 : sar 실전 활용










1-1 sysstat 소개


- sysstat 이란?

리눅스 성능 측정 도구 패키지입니다.

해당 패키지에는 아래와 같은 성능 분석 툴을 제공합니다. sar을 사용하기 위해선 sysstat 설치합니다.


 + sar : cpu, memory, network, diks io 등 지표를 수치화하며 파일로 저장.

 + iostat : disk io에 지표 측정

 + mpstat : cpu 지표 측정

 + tapestat : tape 드라이버의 IO 지표 측정

 + pidstat  : 특정 프로세스의 CPU 및 스레드 정보 지표 측정

 + cifsiostat : cifs 파일 시스템 지표 측정


이 중 실제로 많이 쓰이는 툴은 sar, iostat입니다.

iostat 은 따로 정리된 브런치가 있으며, 해당 브런치에선 sar에 대해서 정리합니다.












1-2 sysstat 설치


설치 방법은 repo를 통한 yum 또는 apt로 간단하게 설치할 수 있다.

하지만 최신 버전의 sysstat 은 rpm, deb 파일로 설치할 수 있고, rpm, deb를 제공하지 않는 버전의 경우 컴파일해서 설치할 수 있다. 설치 방법에 대해선 이미 많은 자료가 있으므로 생략한다.


이 글은 CentOS 7.5 + sysstat 12.1.3 rpm 설치 작성했다.


 + sysstat 공식 다운로드 링크에서 최신 버전의 rpm을 다운로드한다.

 + sysstat 구버전이 설치되어 있다면 삭제해야 한다. rpm -qa | grep sysstat으로 확인할 수 있으며,

rpm -e 옵션 또는 yum erase sysstat으로 구 버전 삭제을 진행한다. (삭제 시 기존의 sar 데이터 파일들이 삭제되므로 백업이 필요하면 미리 해놓자!)

 + 다운로드 한 최신 버전의 sysstat을 아래와 같이 rpm 설치를 진행한다.


+ /etc/init.d/sysstat start  # sysstat 데몬을 시작합니다. 이후 systemd를 통한 제어도 가능합니다.


여기까지가 rpm을 통한 sysstat-12.1.3 버전 설치 끝입니다.



 

package install (2020.03 추가)

- 2020년3월 기준 stable version 최신 버전 12.2.1 download link : http://sebastien.godard.pagesperso-orange.fr/download.html


- centos 7.x & ubuntu 18.04 기준으로 재설치 테스트 후 기록을 남김. OS별로 설치 환경별로 sysstat 경로가 살짝 다를수 있으니 참고하여 진행 한다.

- 기존에 설치된 sysstat 을 깨끗하게 삭제 해야 한다.

 + systemctl stop sysstat.service

 + centos : rpm -e sysstat-버전기입(rpm -qa | grep sysstat 으로 확인 가능)

 + ubuntu : dpkg --purge sysstat


- 다운로드한 12.2.1 폴더에 들어가서 아래와 같이 설치

 + ./configure && make && make install     

 + ./configure -h 로 여러가지 기능 옵션도 지원하니 확인 해봐도 좋다.


- systemd 등록 : 아래와 같이 systemd 서비스 파일을 생성 한다.

## Centos  인 경우
vi /usr/lib/systemd/system/sysstat.service

[Unit] Description=Resets System Activity Logs

[Service]
Type=oneshot
RemainAfterExit=yes
User=root
ExecStart=/usr/local/lib64/sa/sa1 --boot

[Install] WantedBy=multi-user.target


## ubuntu 인 경우
vi /lib/systemd/system/sysstat.service

[Unit]
Description=Resets System Activity Logs

[Service]
Type=oneshot
RemainAfterExit=yes
User=root
ExecStart=/usr/local/lib/sa/sa1 --boot

[Install] WantedBy=multi-user.target


- sar cron (1초 마다 수집) 등록

 + /etc/cron.d/ 밑에 sysstat 관련 파일이 있으면 삭제 하고, /etc/cron.d/sysstat 파일로 생성해보자.

## centos 의 경우 설정
* * * * * root /usr/local/lib64/sa/sa1 1 60
# 00 00 * * * root /usr/local/lib64/sa/sa2 -A    # <== 이건 선택사항
## ubuntu 의 경우 설정
* * * * * root /usr/local/lib/sa/sa1 1 60
# 00 00 * * * root /usr/local/lib/sa/sa2 -A       # <== 이건 선택사항



- conf 파일 설정

 + 혹시나 sysstat 서비스을 올렸다가 내려 놓는다. (systemctl stop sysstat.service)

 + /var/log/sa 경로의 파일 중 금일 날자의 파일을 삭제 한다. (삭제 할 경우 해당 날자의 sar date 가 날라감)

 + /etc/sysconfig/sysstat 설정 파일에서 SADC_OPTIONS="-S XALL" 와 같이 전체 데이터 수집으로 변경 (이건 각자 설정에 맞게 진행)

 + 서비스 시작 ( systemctl start sysstat.service )


- color 설정 추가

 + /etc/profile 에 아래와 같이 추가

export S_COLORS="auto"
LANG=C


- rhel, centos 의 경우 development versions 최신 버전에선 rpm 으로 제공 한다. 하지만 커널 버전별로  에러가 Dependency(의존성) 에러가 날수 있으니, sysstat download 파일 중 src.rpm 파일로 빌드 해서 업데이트 하면 깔끔하다. 빌드하는 방법은 간략하게 아래와 같이 진행한다.

 + rpm -ivh sysstat-12.3.1-1.src.rpm

 + 설치 하면 home 폴더 밑에 rpmbuild 폴더가 생성 되며, 여기서 SPECS 폴더로 이동

 + rpmbuild -ba 생성된spec파일

 + rpmbuild 폴더 밑에 RPMS 폴더가 생성되고 여기에 빌드된 rpm으로 업데이트 진행

 + 해당 방법은 기존 sysstat 삭제 및 설정을 별도로 안해도 된다.






1-3 sar 란?


- sar (systecm activity reporter)

리눅스 시스템의 cpu, memory, network, disk io 등의 지표 정보를 수집하여 sar command을 통해 실시간으로 지표를 보여 주며, 파일로 저장한다. sar을 구성하는 요소는 아래와 같다.


 (1) sadc : system activity data collector

   지표 데이터를 collect 하며 이를 /var/log/sa/sa~ 형태의 이진 데이터 파일로 저장하는 도구입니다.


 (2) sadf : Display data collected by sar in multiple formats

  지표 데이터 파일은 이진 파일 형식이라 sar 로만 report 할 수 있다. sadf는 csv, xml, svg 등의 포맷으로 변환해주는 도구이다. 주로 sar의 데이터를 다른 모니터링 리소스 지표의 데이터로 활용할 때 쓰이며, 최신 버전에선 svg 포맷으로 웹페이지에서 GUI 형식으로도 볼 수 있다.


 (3) sa1 : Collect and store binary data in the system activity daily data file

 sadc로 추출한 모든 지표 데이터를 /var/log/sa날자 파일에 바이너리 형식으로 저장하는 bash 스크립트.


 (4) sa2 : Create a report from the current standard system activity daily data file

  s1으로 생성된 데이터 파일을 기반으로, 원하는 지표 옵션을 선택해 사람이 읽을 수 있는 파일 형태로 1벌 더 저장 (/var/log/sar날자 파일) 하는 bash 스크립트.

 (sa1으로 추출한 데이터만으로도 분석이 가능하여, 굳이 sa2를 사용할 필요는 없다. 디스크 용량만 잡아먹고... 그냥 이런 기능이구나 정도만 알자.)














1-4 sar 설정

sysstat 설치 후 기본 옵션의 경우 지표 주기는 10분에 1번씩 수집하고, disk io에 대한 옵션을 쓰지 못하도록 되어 있다.

sar의 목적은 시스템에 어떤 구간에 영향이 있는지 분석하기 위한 툴로써, 1초 주기로 데이터 파일을 저장, disk io 옵션도 자주 사용되므로 활성화시키는 게 좋다.


(1) sar 지표 옵션 수정 및 로그 저장 일자 설정

/etc/sysconfig/sysstat

=> 적용시점 : 수정 후 sysstat을 재시작해야 적용되며, SADC_OPTIONS의 경우 기존 파일(금일 날자)이 아닌 다음날 신규 데이터 파일부터 적용된다. (즉시 적용하려면 금일 날자의 saDD 파일을 삭제하면, 적용된 시점 시간부터 적용된다.)

 + HISTORY : sa2 의 sar 파일의 보관 일자 설정 항목. 1초 데이터로 설정했을 경우 sar 파일당 크기가 1 ~ 2GB 정도 됩니다. Disk size를 고려해서 일자 선택을 하시면 됩니다.

  + + HISTORY 에 설정한 일정은 sa2 를 실행하는 당시의 기준이므로, cron으로 설정된 sysstat 에 sa2를 활성화 해야 적용 됩니다.


 + SADC_OPTIONS : sadc의 지표 옵션을 선택하는 부분입니다. 아무것도 안 넣으면 기본 지표만 수집합니다. disk io에 대한 항목은 기본 항목에 없으므로, "-S XDISK" 옵션을 추가합니다.

"-S XALL" 전체 옵션의 경우 전체 지표를 출력합니다. (XALL의 경우 로그 사이즈가 커지고, 제 기준에선 아직까지(현재 sysstat 버전) 중요도가 낮은 지표라 판단됨)

sadc 추가 옵션이 종류는 아래와 같습니다.

 ++ POWER [sar -m 키워드] : Report power management statistics로 CPU 전압 상태, 서버 온도 등의 지표를 추출합니다. (현재 까진 미흡하여 좀 더 sysstat 버전업 되고 써야 될 듯 함...)
 ++ SNMP [sar -n 키워드] : network 지표 중 icmp, ip, tcp 등의 지표를 추출.
 ++ INT [sar -I 키워드] : interrupts 지표 추출
 ++ DISK : [sar -d] : disk io 지표 추출
 ++ XDISK : [sar-d, sar -F] : disk io 및 파일 시스템 지표 추출
 ++ XALL : 전체 지표 수집


 + 기타 설정 : CentOS의 경우 그 외 압축 관련된 옵션이 있으나 기본으로 쓰셔도 무방 하며, Ubuntu의 경우 /etc/default/syssat 에 ENABLED="true" 활성화를 추가로 해주시고, 파일 경로가 centos와 다르게  /etc/sysstat/sysstat 에 있으니 참고하세요.

 



(2) sar 지표 수집 주기 설정

/etc/cron.d/sysstat

=> 적용 시점 : 즉시 적용 (crond 재시작 필요 없음)

/etc/cron.d/sysstat 기본 설정 내용

 + sa1 : 기본 설정은 10분에 1번 수집하여 파일로 저장하도록 설정된다. 예를 들면

01:00:00

01:10:00

01:20:00

위와 같이 당시 시점의 지표를 찍는다. (10분 동안의 평균값이 아닌 시점 값을 찍음)

정확한 서버 분석을 위해선 지표 단위를 1초로 설정하길 권장한다. (로그 파일 사이즈가 커질 수 있으니 참고)


(ex.1) * */10 * * * root /usr/lib64/sa/sa1 1 1   

=> [10분마다 / 1초 간격 / 1번] 10분에 간격의 지표를 추출해 /var/log/sa 날자 파일로 저장한다.


(ex.2) * * * * * root /usr/lib64/sa/sa1 1 1

=> [1분마다 / 1초 간격 / 1번] 1분 간격의 지표를 추출해 /var/log/sa 날자 파일로 저장한다.


(ex.3) * * * * * root /usr/lib64/sa/sa1 1 60   # <== 1초 마다 수집 (권장)

=> [1분마다 / 1초 간격 / 60번] 1초 간격의 지표를 추출해 /var/log/sa 날자 파일로 저장한다.



+ sa2 : 기본 설정은 매일 23:53분에 sarDD 형식의 파일로 사람이 읽을 수 있는 형식으로 한벌 더 저장한다.

 sar -f /var/log/sa/saDD 커멘드로 충분히 지표 분석이 가능하므로, 굳이 disk 용량만 차지하는 sa2 설정은 주석 처리하길 권장한다. (추가 수정 : HISTORY 로그 보관 주기 적용을 위해 적용하길 권장)

sa2 는 /etc/cron.d/sysstat (ubuntu의 경우 /etc/cron.daily/sysstat 추가확인) 에 매일 한번씩 돌게 설정 되어 있다. 파일 크기를 줄일려면 sa2 -A 가 아닌 다른 옵션을 주면 되고, HISTORY 로그 보관 설정을 적용하기 위해선 활성화 한다.


(ex.1) 53 23 * * * root /usr/lib64/sa/sa2 -A

=> 매일 23:53분에 sar -A 옵션의 내용을 /var/log/sar 날자 파일로 저장한다.


(ex.2) 53 12 * * * root /usr/lib64/sa/sa2 -q

=> 매일 12:53분에 sar -q 옵션의 내용을 /var/log/sar날자 파일로 저장한다.

 















1-5 sar 옵션


(1) -u [기본 옵션] + [ALL] : CPU utilization
sar 또는 sar -u
sar -u ALL


 + %user : 사용자 레벨(application level)에서 실행 중일 때의 CPU 사용률

 + %nice : 사용자 레벨(appliaction level)에서 nice 가중치를 준 CPU 사용률

 + %system : 시스템 레벨(kernel)에서 실행 중인 CPU 사용률

 + %iowait : Disk I/O 처리가 늦어서 프로세스가 idle 상태가 되는 비율

 + %steal : virtual processer에 의한 작업이 진행되는 동안 virtual CPU에 의해 뜻하지 않는 대기시간이 생기는 시간의 비율

 + %idle : CPU의 idle 상태의 비율 (disk I/O는 제외된 지표)

 

-- 아래는 ALL 옵션에 나오는 항목

 + %usr : %user 은 virtual processer 가 포함된 지표이고, %usr 은 virtual processer 가 제외된 지표.

 + %sys : %system 은 H/W S/W 인터럽트가 포함된 지표이고, %sys 는 인터럽트가 제외된 지표

 + %irq : H/W 인터럽트 사용률

 + %soft : S/W 인터럽트 사용률

 + %guest : virtual processor 사용률

 + %gnice : virtual processor에서 nice 가중치를 준 사용률












(2) -d  : block device
sar -d

 + DEV : disk device 종류를 뜻 한다. lsblk 나 /proc/partitions을 참조하면, disk device 영역을 알 수 있다.

디스크 1개로 운영 중인 서버 예제
disk 1개 이상 달린 서버의 예제

 + tps : 초당 I/O 전체 IOPS

 + rkB/s : 초당 disk에 read 된 kbyte 크기. (ex. 1024kB/s == 초당 1MB을 disk read 했다.)

 + wrB/s : 초당 disk에 write 된 kbyte 크기. (ex. 2048kB/s == 초당 2MB을 disk write 했다.)

 + dkB/s : 초당 disk에 discard 된 크기.

 + areq-sz : 해당 Device에 발생된 request의 평균 size ( 1 == 1kb )

 + aqu-sz : 해당 Device에 발생된 request들의 queue의 평균 length ( request 평균 size의 대기열이 수량, 즉 보통 1 이하 일 경우 바로바로 처리된다는 거고, 1이 넘어가는 시점부터 queue에 쌓여서 부하 지표를 산출함)

 + await : 발생된 io의 평균 처리 시간(ms) (보통 1ms 이하로 나와야 정상이며, 1ms 이상이 나올 경우는 squ-sz length 가 늘어나면서 한계치에 근접하거나 넘었다고 판단)

 + %util : 디스크의 idle 한계치 지표 ( 100% == 한계치 이상 부하 진행 중)

 ==> raid cache 나 nand 제품같이 뒷단에 parallel 처리 (디스크 또는 nand 수만큼의 분산처리)를 하는 제품에선 %util 의 한계치를 측정할 수 없다.














(3) -b :  I/O and transfer rate statistics
sar -b

 + tps : 초당 전송 양이며, IOPS 값으로 보면 된다. (ex. 4k 섹터로 100 tps = 초당 400kb)

 + rtps : 읽기(read) iops

 + wtps :  쓰기(write) iops

 + dtps : discard iops

 + bread/s : 초당 읽은 (read) 블록 수 (blockdev --getbsz /dev/sda4로 블록을 확인하고, 만약 512 block 크기에 bread/s 가 100이면 5120byte 입니다.)

 + bwrtn/s : 초당 쓰여진 (write) 블록 수

 + bdscd/s : 초당 discard 된 블록 수


4kb block 로 write 부하를 준 상태

ex)

 + 22303 tps : 4kb 블록을 초당 22303번 disk I/O 발생.

 + 22303 wtps : 4kb 블록을 초당 22303번 write I/O 발생 ( 4096byte x 22303 = 91MB/s)

 + 178424 bwrtn/s : 초당 178424번의 block을 쓰고 있다. (해당 disk는 512b 일 경우, 178424 x 512b = 91,353,088byte (91MB))














(4) -q : load averages queue length
sar -q


 + runq-sz : 실행을 위해 CPU를 대기 중인 메모리의 커널 스레드 수입니다. 일반적으로 이 값은 2보다 작아야 합니다. 지속적으로 높은 값은 시스템이 CPU 제한적임을 나타냅니다.

 + plist-sz : 프로세스 목록에서 프로세스와 스레드의 개수를 나타낸다.

 + ldavg-1 : 1분간의 시스템의 Load Average 값을 나타낸다.

 + ldavg-5 :  5분간의 시스템의 Load Average 값을 나타낸다.

 + ldavg-15 :  15분간의 시스템의 Load Average 값을 나타낸다.

 + blocked : 현재 돌고 있는 io job 수 (waiting for I/O to complete). (예를 들어 dd로 write 하는 커멘드를 5개를 동시에 날리면 해당 지표가 5가 되고, 이중 3개가 완료되면 2가 된다.)














(5) -r [ALL] :  memory utilization statistics
sar -r
sarsar -r ALL

( )의 명칭은 /proc/meminfo 항목과 동일한 명칭이다.


 + kbmemfree (MemFree) : free 상태의 메모리 크기

 + kbavail (MemAvailable) : swap 없이 새로운 프로세스를 시작할 때 사용할 수 있는 메모리 양

 + kbmemused (MemTotal - (MemFree + Buffers + Cached + Slab): user 영역에서 사용 중인 메모리 크기

 + %memused : 사용 중인 메모리의 점유 백분율

 + kbbuffers (Buffers) : buffer cache 메모리 크기

 + kbcached (Cached) : page cache 메모리 크기

 + kbcommit (Committed_AS) : 현재 시스템에 할당된 메모리의 크기. (실제 사용 중인 user영역 크기 + cache 인 듯하다.)  현재의 워크로드(Workload)상에서 어느 정도의 RAM 또는 SWAP 이 더 필요할지를 예측하여 Out of memory가 발생하지 않을 만한 메모리 양이다.

 + %commit : kbcommit의 점유 백분율

 + kbactive (Active) : 사용 중인 메모리에서 (LRU list), 최근에 사용된 메모리 정보이며, 메모리 부족으로 여유 메모리를 확보 (reclaiming) 할 때 후순위의 크기이다. (반환을 되도록 안 하는 크기)

 + kbinact (Inactive) : 사용 중인 메모리에서 (LRU list) 최근에 사용되지 않은 영역의 크기며, 메모리 확보 시 즉시 반환 가능한 크기

 + kbdirty (Dirty) : disk에 write 하기 위해 대기 중인 크기

 + kbanonpg (AnonPages) : user 영역 페이지 테이블에 매핑되는 non-file 지원 page 크기

 + kbslab (Slab) : 커널 내 자료구조 캐시

 + kbkstack (KernelStack) : 커널 스택이 사용하는 메모리. (이건 회수 안됨)

 + kbpgtbl (PageTables) : page table 크기. 시스템의 모든 page를 기록하기 위한 메모리 크기이며, 많은 프로세스가 동일한 공유 메모리 세그먼트에 연결되어 있으면이 값이 커질 수 있습니다.

 + kbvmused (VmallocUsed) : 사용된 vmalloc 영역의 크기













(6) -B : paging statistics
sar -B

kswapd과 메모리 할당 관련 자세한 정보는 아래 브런치 글에 정리 잘 되어 있으니 참조하세요.

https://brunch.co.kr/@alden/14


 + pgpgin/s : 초당 page in (KB/s) 된 크기

 + pgpgout/s : 초당 page out (KB/s) 된 크기

 + fault/s : page fault (minor + major) 수 즉 새로운 메모리 요청 시 발생 (memory 메커니즘을 공부 필요)

  ++ minor  : page fault 후 reclaim 요청을 받을 때 메모리에 새로 할당받는 요청

  ++ major : swap out 된 Disk에 page 접근 요청이 있을 경우, disk => memory로 swap in (IO가 발생) 되는 요청

 + majflt/s : major 되는 횟수 (디스크 => 메모리 page을 이동하여 IO 가 발생) swap 된 경우 빈번.

 + pgfree/s : free page의 초당 개수

 + pgscank/s : kswapd가 page scan 한 횟수로 메모리가 부족할 경우 (kswapd을 활성화되는 순간) 발생 (swap을 쓰기 위하거나, page cahe 정리를 할 때 발생)

 + pgscand/s : kernel에서 page scan 한 횟수

 + pgsteal/s : 메모리 요구를 충족하기 위해 시스템이 초당 캐시(페이지 캐시 및 스왑 캐시)에서 재 확보한 페이지 수입니다.

 + %vmeff : kswapd가 스캔한 페이지 중 릴리즈 (disk write) 된 비율 (%)















(7) -H : hugepages utilization statistics


sar -H

( )의 명칭은 /proc/meminfo 항목과 동일한 명칭이다.


 + kbhugfree (HugePages_Free) : allocated 되지 않은 hugepage 크기 (kb)

 + kbhugused : allocated 된 hugepage 크기 (kb).

 + %hugused (HugePages_Total) :  allocated 된 hugepage % 백분율

 + kbhugrsvd (HugePages_Rsvd) : reserved 된 hugepage 크기 (kb)

 + kbhugsurp (HugePages_Surp) : surplus 된 hugepage 크기 (kb)



- hugepage (THP) 보충 설명

1. CPU가 VA (virtual address)을 MMU (Memory Management Unit)을 통해 TLB에 해당 주소가 있는지 찾는다.

2. 있다면 바로 메모리의 해당 영역의 데이터를 가져온다.

3. 만약 없다면, 메모리의 TTB (Translation Table Base Address)에 주소를 찾아 TLB에 넣어주고, 다시 메모리에 요청해서 데이터를 가져온다.


이 구조의 문제는 TLB로 hit 가 안 될 경우 느리다는 것이다. 메모리는 빠르지만 CPU에 비하면 느리다.

TLB는 CPU 내부에 있고 용량이 매우 적다.

보통 4KB 크기의 page table 이 많아지면 (메모리 크기는 점점 증가 추세) 그만큼 TLB entry가 커지게 됩니다. 즉 TLB hit 율이 떨어지게 됩니다.

해결 방법은 TLB entry을 줄이는 것이고, 줄이기 위해선 THP (Transparent Huge Pages)을 이용해 기존의 4KB page table 대신 그 이상의 크기로 page을 동적으로 할당하여 사용하는 기능을 쓴다.

THP로 구글링 하면 많이 나오지만 해당 기능이 오히려 문제가 되는 케이스가 종종 있다. disable 쓰는 걸 권장합니다.

always = 활성화 |  never = 비활성화

만약  THP disable 시 아래와 같이 hughpage 값이 0이 됩니다. 즉 sar -H 내용에 볼 게 없습니다.












(8) -W : swapping statistics
sar -W

 + pswpin/s : 초당 swap in 횟수

 + pswpout/s : 초당 swap out 횟수


해당 지표가 올라가면 disk io가 높아지므로 서버 퍼포먼스의 문제가 될 수 있다.










(9) -S : swap space utilization statistics


sar -S

 + kbswpfree : free swap 크기(kb)

 + kbswpused : 사용 중인 swap 크기(kbytes)

 + %swpused : 사용 중이 swap  %

 + kbswpcad : cache 된 swap 크기

 + %swpcad : cache 된 swap %














(10) -F : statistics for currently mounted filesystems


sar -F


 + MBfsfree : free 디스크 크기 (MB)

 + MBfsused : 사용 중인 디스크 크기 (MB)

 + %fsused : 사용 중인 디스크 백분율 %

 + %ufsused : free 디스크 백분율 %

 + Ifree : free inode 수

 + Iused : 사용 중인 inode 수

 + %Iused : 사용 중인 inode 백분율 %

 + FILESYSTEM : 파티션 영역













(11) -v : status of inode, file and other kernel tables.


sar -v


 + dentunusd : dentry cache 중 사용하지 않는 반환 가능한 dentry cache 개수

 ==> 해당 지표가 갑자기 떨어지면, 메모리가 모자라서 (vm.vfs_cache_pressure 커널 설정 등) 반환하는 작업과 함께 부하가 올 수 있다.

 + file-nr : open file 수 = (cat /proc/sys/fs/file-nr)

 ==> open file 부족으로 인한 이슈일 때 참고 하자.

 + inode-nr : open inode 수 = (cat /proc/sys/fs/inode-nr)

 + pty-nr : pty(pseudo-terminals) handles의 수, ssh, telnet, xterm shell 접속된 수



강제로 cache 정리

+ echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches  ## page cache 비우기

+ echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches  ## dentries, inode 비우기

+ echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches  ## page, dentries, inode 모두 비우기












(12) -n [ALL] : network statistics.

-n 네트워크는 다양한 옵션을 제공합니다. 이 중 주로 보게 되는 옵션만 설명합니다.

해당 항목은 필히 TCP/IP 개념을 숙지하셔야 이해 하기 수월 합니다.


sar -n 옵션 종류
sar -n DEV : eth 지표


- rx : received 수신 (inbound traffic)

- tx : transmitted 송신 (outbount traffic)


 + IFACE : network interface 명

 + rxpck/s : 초당 rx 수

 + txpck/s : 초당 tx 수

 + rxkB/s : 초당 rx 된 크기 (kb)

 + txkB/s : 초당 tx 된 크기 (kb)

 + rxcmp/s : 초당 압축된 패킷의 rx 수

 + txcmp/s : 초당 압축된 패킷의 tx 수

 + rxmcst/s : 초당 rx 된 다중 패킷 (multicast) 수

 + %ifutil : NIC에서 사용 가능한 network 대역폭의 지표 0% = idle, 100% = 최대치(1G NIC의 경우 1G 사용 시)





sar -n EDEV : eth 에러 지표

 + IFACE : network interface 명

 + rxerr/s : 초당 error rx 수

 + txerr/s : 초당 error tx 수

 + coll/s : 초당 발생한 패킷 충돌 수

 + rxdrop/s : OS buffer 부족으로 rx drop 된 수

 + txdrop/s : OS buffer 부족으로 tx drop 된 수

==> ethtool -g eth0으로 ring 값을 확인 하자. ring값을 변경하는 이유는 대량의 데이터로 인하여 packet이 dorpped 되거나 discard 되는 경우가 있다.

 + txcarr/s : 패킷 tx 중 발생한 초당 carrier-errors 수

 + rxfram/s : 패킷 rx 중 발생한 초당 frame alignment 수

 + rxfifo/s : 패킷 rx 중 발생한 초당 FIFO overrun error 수

 + txfifo/s : 패킷 tx 중 발생한 초당 FIFO overrun error 수






sar -n SOCK : ipv4 소켓 지표

  + totsck : 총 사용된 socket 수

==> 65000개 이상 발생 시 더 이상 소켓 생성이 안되어 문제가 될 수 있음

 + tcpsck : 현재 사용 중인 TCP 소켓 수

 ==> 해당 지표가 최대치로 올라갈 경우 net.ipv4.ip_local_port_range 커널 값에 설정된 값과 비교하여 디버깅

 + udpsck : 현재 사용 중인 UDP 소켓 수

 + rawsck : 현재 사용 중인 RAW socket 수

 + ip-frag : 현재 queue에 IP fragments 수

 + tcp-tw : TIME_WAIT 상태의 소켓 수






sar -n IP : IPv4 트래픽

https://loicpefferkorn.net/2018/09/linux-network-statistics-reference/#ip

아래 내용부터는 [ ] 표시의 값은 위 링크를 참조하세요.


 + irec/s : rx 된 datagrams 수 [ipInReceives]

 + fwddgm/s : 최종 목적지로 가기 위해 포당 forward 된 수 [netstat -s의 ipForwDatagrams]

 + idel/s : irec/s 중 성공적으로 (ICMP포함) rx 된 수 [ipOutRequests]

 + orq/s :  tx 된 datagrams 수 [ipInReceives]

 + asmrq/s :  fragments received 된 rx 수[ipReasmReqds]

 + asmok/s :  datagrams이 성공적으로 re-assembled 된 수  [ipReasmOKs]

 + fragok/s :  성공적으로 fragmented 된 수 [ipFragOKs]

 + fragcrt/s : datagrams fragments 생성된 수 [ipFragCreates]

 





sar -n EIP : IPv4  에러 트래픽

 + ihdrerr/s : 잘못된 체크섬, 버전 불일치, 시간 초과, IP 옵션 처리 시 오류 등으로 버려진 datagrams 수 [ipInHdrErrors]

 + iadrerr/s : IP 헤더의 목적지 필드에 있는 IP가 수신할 유효한 주소가 아니어서 버려진 datagrams 수[ipInAddrErrors]

 + iukwnpr/s : 지원되지 않는 프로토콜로 인해 수신은 성공했지만 무시된 datagrams 수   [ipInUnknownProtos]

 + idisc/s : 리눅스 nic 버퍼 공간 부족 등으로 버려진 rx ip datagrams 수 [ipInDiscards]

 + odisc/s : 리눅스 nic 버퍼 공간 부족 등으로 버려진 tx ip datagrams 수[ipOutDiscards]

 + onort/s : 목적지 경로를 찾을 수 없어 버려진 ip datagrams 수 [ipOutNoRoutes]

 + asmf/s : IP re-assembly algorithm 의해 감지된 실패된 datagrams 수 [ipReasmFails]

 + fragf/s : Fragment flag 설정으로 Fragment로 인해 버려진 datagrams 수 [ipFragFails]

 





sar -n TCP : IPv4 TCP 지표

 + active/s : CLOSED ==> SYN-SENT 상태로 전환한 수 [tcpActiveOpens]

 + passive/s : LISTEN ==> SYN-RCVD 상태로 전환한 수 [TcpPassiveOpens]

 + iseg/s : rx 된 총 세그먼트 수 [tcpInSegs]

 + oseg/s : tx 된 총 세그먼트 수 [tcpOutSegs]





sar -n ETCP : IPv4 에러 TCP 지표

 + atmptf/s : SYN-SEND or SYN-RCVD ==> CLOSED or LISTEN 전환한 수 [tcpAttemptFails]

 + estres/s : ESTABLISHED or CLOSE-WAIT ==> CLOSED 전환한 수 [tcpEstabResets]

 + retrans/s : 재전송된 세그먼트 수 [tcpRetransSegs]

 + isegerr/s : 오류로 rx 된 세그먼트 수 [tcpInErrs]

 + orsts/s :오류로 tx 된 세그먼트 수 [tcpOutRsts]






sar -n SOFT : S/W레벨 네트워크 지표

 + total/s : 초당 처리된 network frames processe 수

 + dropd/s : processing queue 부족으로 drop 된 network frames 수

 + squeezd/s : 초당 softirq handler function 종류 된 수

 + rx_rps/s : 프로세스 간에 패킷 처리를 위해 인터럽트로 woken up 된 수

 + flw_lim/s : 초당 flow limit 도달 한 수. CPU의 패킷 처리 부하 분산을 위해 flow 제한하여 제어한 횟수

==> flow limit 참조 : https://blog.packagecloud.io/eng/2016/06/22/monitoring-tuning-linux-networking-stack-receiving-data/#flow-limits












(13) -w : task creation and system switching activity.


sar -w

 + proc/s : 초당 생성된 tasks 수

 + cswch/s : 초당 context switches 수















1-6 sar 실전 활용



 서버에 대한 이슈를 트레킹 할 수 있는 최소한의 도구는 sar이다. 보통 설치 시 기본 설치되어 있으며 (가능하면 최신 버전을 권장) 반드시 기본 설정이 아닌 위에 제시한 1초 간격의 설정을 하고, disk 용량이 적다면 최소 3~7일 정도로 sar file을 보관하도록 하자. 이게 전제 조건이 되어야 이슈 파악이 가능합니다.


Q. 3일 전 19:30 분 경에 db 서버 한대가 slow 쿼리가 갑자기 늘었는데 왜 그런가요?

A. 3일 전의 지표를 분석하기 위해 아래와 같이 이슈가 난 시간대의 모든 지표를 불러와 서 특이점을 찾습니다.

sar -f /var/log/sa/sa23 -A -s 19:20:00 -e 19:40:00 --human  ## 19:20 ~ 19:40 사이의 모든 지표를 본다 (--human 옵션은 byte, kb, mb, gb 등 단위를 보기 편하게 자동 변환해주는 옵션)

19:30 지표에 다른 시간과 다른 뭔가 튀거나 줄어든 지표가 있는지 확인하고, 해당 지표에 대해 분석한다.


+ 하드웨어 disk 장애 : 완전 장애가 아닌 bad sector 카운트가 올라가면서 순간 io가 멈추는 경우가 있다. sar -d 옵션에서 ioutil이나 await 항목을 확인한다.

+ swap 사용 : 메모리 부족으로 swap을 사용하게 되면 disk io가 부하가 걸리게 된다. sar -W -S을 확인.

+ 그 회에도 local port 부족이나 open file 부족 등 다양한 원인이 있을 수 있으나, sar로 모두 확인 가능하다.



Q. sar 지표 보기가 너무 어려운데, GUI나 좀 더 보기 편하게 보는 방법은 없을까요?

A. 최신 12 버전에선 svg 형식의 GUI 파일을 전환하여 볼 수 있습니다.

sadf -T -g /var/log/sa/sa23 -- -A > gui_sar.svg

위와 같은 커멘드로 svg 파일로 변환 후 웹브라우저를 통해 GUI 환경으로 볼 수 있습니다.

하지만 변환하는 시간이 길고, 오히려 문제 있는 시간만 추출해 cli로 보는 게 저는 더 편한 거 같습니다.

GUI로 보려면 sar data를 기반으로 오픈소스 기반 모니터링 툴을 연동해서 보시면 됩니다.

예제로 모니터링 대상 서버에 netdata  설치하고 prometheus 나 kafak 로 지표 데이터 파싱 해서 grafana 로 필요 항목만 커스텀하게 보실 수 있습니다.

svg 파일을 웹브라우저로 띄운 상태



추가로 로컬 시간 표시와 sar cli에서 수치별로 color 가 변경되는 건, profile이나. bash_profile 등에


export S_COLORS="auto"

LANG=C

을 추가하시면 됩니다.



- kSar 툴을 통한 확인

kSar git page : https://github.com/vlsi/ksar


아래 jar 파일을 다운 받아서 실행 합니다.

 + download : https://github.com/vlsi/ksar/releases/download/v5.2.3/ksar-5.2.3-all.jar

 

- Data - Load from a file 선택 후 파일을 불러 옵니다.

 + sar 는 아래와 같은 형식으로 추출 후 kSar 에서 열어 주면 됩니다.

LANG=C sar -A > /tmp/sar.txt

+ 아래와 같이 GUI로 확인 가능 합니다.

sar.txt file 크기가 100MB 넘으면 kSar 가 먹통이 되는거 같습니다.

이 외에도 sar2html 은 web port 열어서 웹을 통해 확인 가능하고 docker와 kubernetes 로 말아서 올릴수 있도록 이미지도 제공 하네요.

이런 비슷한 툴이 몇몇 있습니다.

추천 드리진 않습니다. gui 로 이쁘게 보실꺼면 다른 모니터링 솔루션을 설치해서 보세요~

그냥 이렇게 볼수 있구나 정도로만 참고 하고 CLI로 분석 하는게 더 편한거 같습니다.



해당 글은 틀린 정보나 추가할 정보가 있을 때 수정 및 추가될 예정입니다.


마지막으로 해당 글은 옵션을 항상 외우지 못해서, 제가 가끔 보려고 만든 글이라

두서없고 오탈자도 있고, 틀린 정보가 있을 수 있으며, 구글링 하면 sysstat과 그 외 지표 분석 글이 많으니... 참고해주세요~





* * * * * root /usr/local/lib64/sa/sa1 1 60

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