檢測磁盤驅動的健康程度SMART


在linux中,工具包的名字為smartmontools

CentOS中可以使用 yum install smartmontools來安裝工具

首先通過smartctl -i /dev/sda 來檢查一下硬盤是否具有 SMART 特性

下面是smart工具的說明文檔,里面有詳細的說明

http://smartmontools.sourceforge.net/smartmontools_scsi.html

這個是我在虛擬機中測試的不支持

這個是我在真服務器中測試的,支持

SMART support 是 Disabled 狀態的話,需要開啟 SMART 的支持:

smartctl -s on /dev/sda

然后使用smartctl -H /dev/sda來檢測磁盤的健康狀況

查看/dev/sda當前整體監控狀態。PASSED表示健康,否則意味着磁盤已經故障,或很快就會發生故障。

使用

smartctl -t short /dev/sda

做一個快速自檢

smartctl -l selftest /dev/sda

查看自檢的進度和結果

使用smartctl -t long /dev/sda 做長時間自檢,這個很耗時,一般放在凌晨

使用smartctl -l error /dev/sda查看出錯日志

在這里,我的讀、寫都沒有發生錯誤,在Non-medium error count 中出現錯誤6。

我一直沒有搞懂(非媒介錯誤計數)這個是什么意思,在官方文檔查了一下,出現如下:

non-medium error counter (only a single number displayed). This represents the number of recoverable events other than write, read or verify errors.

我大致理解了一下,是除了read,write,verify errors的錯誤,可恢復事件的數量

查看所有信息
打印/dev/sda所有的SMART信息。
smartctl -a /dev/sda
相當於依次執行:
smartctl –i /dev/sda 
smartctl -c /dev/sda 
smartctl -A /dev/sda 
smartctl -l error /dev/sda
smartctl -l selftest /dev/sda
smartctl -l selective /dev/sda
開/關SMART功能
打開或關閉/dev/sda 的SMART功能。
smartctl -s on/off /dev/sda
查看當前SMART功能是否開啟,可以使用 –i 參數。
smartctl -i /dev/sda
離線測試
對/dev/sda進行離線測試,它的結果主要用來更新SMART 屬性。
smartctl -t offline /dev/sda
觀察測試進度
通過-c 參數,可以觀察到測試的進度:
smartctl -c /dev/sda

smartctl參數幫助

-h 幫助信息
-V 版本信息
-i 打印基本信息(磁盤設備號、序列號、固件版本…)
-a 打印磁盤所有的SMART信息
運行時行為 參數:
-q TYPE 指定輸出的安靜模式。
TYPE可以有3種選擇:
eorsonly 只打印錯誤日志。
slent 有任何打印。
nserial 不打印序列號
-d TYPE 指定磁盤的類型。如果沒有指定,smartctl會根據磁盤的名字來
猜測磁盤類型。
-T TYPE 指定當發生錯誤時,smartctl的容忍程度,是否繼續運行。
TYPE可以有4種選擇:
conservative 一有錯就會退出
normal 如果必須支持的SMART命令失敗,則退出
permissive 忽略一次必須支持的SMART命令失敗
verypermissive 忽略所有必須支持的SMART命令失敗
-b TYPE 指定當發生校驗錯誤時,smartctl的動作。
TYPE有3種選擇:
warn 發出警告,繼續執行
exit 退出smartctl
ignore 不發出告警,繼續執行 
-r TYPE smartmontools開發人員相關。
-n POWERMODE 指定當磁盤處於節能模式時,smartctl是否繼續檢查,
默認是不檢查。
POWERMODE有4種選擇:
never 檢查
sleep 除了sleep模式,檢查。
standby 除了sleep或standby模式,檢查。
idle 除了sleep或standby或idle模式,見車。
SMART功能開關 參數:
-s on/off 打開或關閉磁盤的SMART功能
-o on/off 打開或關閉SMART自動離線檢測,該功能每4小時就會自動掃描磁盤是
否有缺陷。
-S on/off 打開或關閉“自動保存廠商指定屬性”功能。
SMART 讀和顯示數據 參數
-H 報告磁盤的是否健康。如果報告不健康,則說明磁盤已經損壞或會在24小時
內損壞。
-c 顯示磁盤支持的普通SMART功能,以及這些功能當前的狀態。
-A 顯示磁盤支持的廠商指定SMART特性。這些特性的編號從1-253,並且有指
定的名字。
-l TYPE 指定顯示的log類型。
TYPE有4種選擇:
error 只顯示error log。
selftest 只顯示selftest log
selective 只顯示selective self-test log
directory 只顯示Log Directory
-v N,OPTION 顯示廠商指定SMART特性N時,使用廠商相關的顯示方式。
-F TYPE 設置smartctl的行為,當出現一些已知但還沒有解決的硬件或軟件bug時,
smartctl應該怎么做。
-P TYPE 設置smartctl是否對磁盤使用數據庫中已有的參數。
SMART 離線測試、自測試 參數
-t TEST 立刻執行測試,可以和-C參數一起使用。
TEST可以有以下幾個選擇:
offline 離線測試。可以在掛載文件系統的磁盤上使用
short 短時間測試。可以在掛載文件系統的磁盤上使用。
long 長時間測試。可以在掛載文件系統的磁盤上使用。
conveyance [ATA only]傳輸zi測試。可以在掛載文件系統的磁盤上使用。
select, N-M 
select, N+SIZE [ATA only]有選擇性測試,測試磁盤的部分LBA。N表示
LBA編號,M表示結束LBA編號,SIZE表示測試的LBA
范圍。
-C 在captive模式下運行測試。
注意:(1)-C必須配合-t一起使用,但如果是-t offline,則-C不生效。
(2)-C會使得磁盤很忙,所以最好是在沒有掛載文件系統的磁盤上使用。
-X 中斷no-captive模式下運行的測試。

 

多台機器同時需要監控時,每台機器都需要運行一個監控程序,我們首先要獲取服務器的信息以分辨機器,發生問題時,也可以評估問題的嚴重性。

獲取IP

獲取內網IP:

通過ifconfig命令獲取全部的網絡信息,並排除掉本地host和ipv6信息。

/sbin/ifconfig | grep inet | grep -v '127.0.0.1' | grep -v inet6 | awk '{print $2}' | tr -d "addr:"

注意這里要使用ifconfig的絕對路徑,因為如果監控腳本運行在 crontab 的話,執行時是不會帶有環境信息的。

獲取外網IP:

外網的IP我們可以通過請求別的網站來回顯,有一些網站提供此服務,如 ipecho.net/plain 或者我自己懶得搭建的網站:alwayscoding.net

命令如下 curl alwayscoding.net

獲取系統信息

獲取系統信息建議使用 lsb_release -a 方法:

lsb_release -a
LSB Version:    :base-4.0-amd64:base-4.0-noarch:core-4.0-amd64:core-4.0-noarch
Distributor ID: CentOS
Description:    CentOS release 6.5 (Final)
Release:    6.5
Codename:   Final

信息比較豐富,可以截取字符串中需要的部分;


CPU

CPU 負載是我們要監控的首要指標,我們常說的系統負載指的就是它,它是指一段時間內CPU處理進程數占 CPU 能處理最大進程數的比例,即一個 CPU 的最大負載是 1.0,這種情況 CPU 正好能將所有進程執行完,超出這個限制,系統會進入 over load 超載狀態,就會有進程需要等待其他進程執行結束。我們一般認為CPU負載在 0.6以下是健康狀態。

在終端上查看系統負載通常使用 top 命令,但它是交互型的,且數據較多較雜,不利於寫監控腳本,我們一般使用 uptime 通過其 average load 字段獲取最近 1分鍾、5分鍾、15分鍾的平均負載。

uptime
16:03:30 up 130 days, 23:33,  1 user,  load average: 4.62, 4.97, 5.08

此時系統平均負載約為 5,不是系統已經超載,也沒有顯示錯誤,這是因為在考慮負載時還要考慮 CPU 的核心數,多核 CPU 同時能處理的進程數與其核數成正比,其最大負載不是 1,而是其 CPU 核心數 N。

我們使用 nproc 可以查看系統 CPU 核心數,我正在使用的這台機器核心數是 16,所以其最大負載是16,平均負載是 5/16 = 0.32 , CPU 處於健康狀態。


內存

內存是我們要監控的另外一項核心指標,內存占用率太高,無疑會導致進程無法正常分配內存執行。

我們也可以通過 top 命令查看內存占用,但監控中更常用 free 命令:

free -m
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:         32108      18262      13846          0        487      11544
-/+ buffers/cache:       6230      25878
Swap:            0          0          0

我們首先來看 Mem 這一行,共 32108M 內存,已使用 18262M,剩余 13846,那么內存的使用率就是 18262/32108*100% = 56.88%。那么,后面的shared、buffers、cached 又是什么意思呢?

其實在 linux 中,內存的分配也是懶惰原則,在內存分配給一個進程,進程執行完畢后 linux 是不會立即清理內存的,而是把這一部分內存當作緩存存儲起來,如果此進程再啟動就不必再重新加載了;如果可用內存使用完了,則將這一部分緩存清空,重新利用。這樣來看 used 里的 buffers 和 cached 部分是隨時可被重用的,不能算作被占用。而 shared 是進程共享內存部分,會作為被占用部分,但一般較少使用,與此相關的內容,可以看文末的參考文章。

真實數據是第三行的去除 buffers 和 cache 的部分,即真正的內存使用率是 6230/(6230+25878)*100% = 19.4%

而第四行的 swap 是用來臨時存儲內存 buffers 和 cache 的,正常情況雖然能加快進程的重啟,但物理內存較少的情況下,會引起 swap 的頻繁讀寫,增加服務器的 IO 壓力,用與不用視情況而定。


網絡

網絡在 linux 作為 web 服務器時也是一項很重要的指標,相關命令有很多,但各有所長,我們一般監控以下狀態:

使用netstat查看監聽端口。

netstat -an | grep LISTEN | grep tcp | grep 80 查看是否有進程正在監控80端口。

使用ping監控網絡連接

使用 ping 命令可以查看網絡是否連接,使用 -c 選項來控制請求次數,使用 -w 選項來控制超時時間(單位:毫秒),最后利用 && 符號的 短路 特性來控制結果輸出:

ping -w 100 -c 1 weibo.com &>/dev/null && echo "connected"


硬盤

硬盤不是特別重要的監控指標,但在硬盤滿的時候寫文件失敗也會影響進程的正常執行。

我們使用 df 命令來查看磁盤的使用狀態,-h 會以易讀格式輸出:

df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/vda1        40G  6.0G   32G  16% /
tmpfs            16G     0   16G   0% /dev/shm
/dev/vdb1       296G   16G  265G   6% /data0

我們可以使用 grep 命令找到想要查詢的掛載節點,再使用 awk 命令獲取結果字段。

另外使用 du [-h] /path/to/dir [--max-depth=n] 可以查看某目錄的大小,注意使用 --max-depth=n控制遍歷深度。


運行/其他

其他的監控狀態主要包括進程錯誤日志監控,請求數監控,進程存在狀態監控等,這些可以用到一些基本命令了,如 ps等。

更詳細的信息就需要使用進程日志了,使用 grep 、awk 等命令來分析日志來獲取更詳細的信息。


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