使用atop工具监控Linux系统指标

atop允许用户通过交互界面即时洞察系统状态,还能作为后台服务运行,以指定频率记录系统与进程的活动快照,并将其保存为二进制日志,帮助用户精确回溯并诊断系统问题。

安装atop

  1. 使用Workbench登录Linux实例

  2. 安装atop。

    Alibaba Cloud Linux 3/2、CentOS 7/8、Fedora

    # 更新软件包
    sudo yum update -y
    
    # 安装 atop
    sudo yum install atop -y

    Ubuntu / Debian

    # 更新软件包
    sudo apt update -y
    
    # 安装 atop
    sudo apt install atop -y

    CentOS Stream 9、Rocky Linux 9

    # 更新软件包
    sudo dnf update -y
    
    # 安装 EPEL 源
    sudo dnf install epel-release -y
    
    # 安装 atop
    sudo dnf install atop -y

    openSUSE

    # 更新软件包
    sudo zypper update -y
    
    # 安装 atop
    sudo zypper install atop atop-daemon -y
  3. 启动 atop 服务。

    sudo systemctl start atop
  4. 验证atop是否启动成功。

    执行sudo systemctl status atop查看服务状态,若回执信息包含active(running),表示启动成功。

使用atop查看实时指标

  1. 执行atop [采样间隔秒数] [采样次数]命令进入交互模式。

    # 以默认配置查看(10秒刷新一次)。
    atop
    
    # 每5秒查看一次系统指标。
    atop 5
    
    # 以10秒为间隔,采集30次系统指标。
    atop 10 30
    
    # 以30秒为间隔,采集10次,并结果写入文件。
    atop 30 10 > /tmp/atop.mem
    • 系统资源概览:汇总了CPU、内存、交换空间、磁盘I/O和网络的整体使用情况。

      image

    • 进程级详情:展示了各个进程的资源消耗详情。

      image

  2. 在交互模式下,可使用单个字母键切换视图或者排序。

    按键

    功能

    用途

    c

    显示完整命令行

    查看进程启动的具体参数。

    g

    通用视图(默认)

    综合查看 CPU、内存增长、磁盘 I/O。

    m/M

    内存视图/按内存排序

    用于分析内存使用、页错误,排查内存泄漏。

    d/D

    磁盘视图/按磁盘排序

    用于分析磁盘 I/O,定位磁盘读写高的进程。

    n/N

    网络视图/按网络排序(需安装并加载netatop内核模块

    用于分析网络流量,定位网络流量大的进程。

    a

    聚合视图

    将一个程序的所有线程/进程资源消耗聚合在一起。

    C

    按 CPU 排序

    快速定位消耗 CPU 最多的进程。

    h

    显示帮助

    查看更多快捷键。

    q

    退出

    退出交互模式。

使用atop查看历史指标

atop服务成功运行后,会定期在/var/log/atop/目录下生成以atop_YYYYMMDD格式命名的二进制日志文件。

atop 的日志是二进制文件,使用catlessvim等文本编辑器打开会显示乱码。

读取历史日志

  1. 读取历史日志文件。

    使用atop -r <日志文件>命令加载指定的日志文件。

    # 查看当天的日志,atop会自动查找当天的日志文件
    atop -r
    
    # 查看指定日期的日志
    atop -r /var/log/atop/atop_YYYYMMDD
  2. 在日志中跳转到指定时间点。

    加载日志后,界面显示的是该日志文件的第一个时间点快照。

    1. 按 t 键:向后跳转到下一个时间点的快照。

    2. 按 T 键(大写):向前跳转到上一个时间点的快照。

    3. 按 b 键:输入具体时间(格式 HH:MM),直接跳转到该时间点。

优化 atop 日志记录行为

在分析历史日志时,若发现默认的日志记录频率(10分钟一次)对于某些问题来说太过宽泛,或者默认的28天保留时长不能满足监控需求,可通过修改 atop 的配置文件来调整其后台日志的记录频率、保留天数和存储路径。

  1. 使用vim或其他文本编辑器打开配置文件。

    • RHEL 及其衍生版(Alibaba Cloud Linux,CentOS,Fedora,Rocky Linux)。

      sudo vim /etc/sysconfig/atop
    • Debian 及其衍生版(Ubuntu, Debian),openSUSE。

      sudo vim /etc/default/atop
  2. 默认配置文件的内容如下:

    LOGOPTS=""
    LOGINTERVAL=600
    LOGGENERATIONS=28
    LOGPATH=/var/log/atop
    • LOGOPTS:额外的日志记录选项。例如,设置-L可在日志轮转时创建一个指向最新日志的符号链接 /var/log/atop/atop_current,方便快速访问。

    • LOGINTERVAL:日志记录的采样间隔,单位是秒。默认值通常是 600(即10分钟),表示每10分钟记录一次系统快照。

    • LOGGENERATIONS:日志文件的生命周期,单位是天。默认值通常是 28,表示 atop 会自动删除28天前的旧日志文件。

    • LOGPATH:日志文件存储路径,默认为/var/log/atop

      如果修改此路径,请确保新目录已存在且 atop 进程有写入权限。
  3. 配置修改后,需重启atop服务让配置生效。

    sudo systemctl restart atop

生成指标报告

atopsaratop工具包中的一个非交互式的命令行工具,用于从atop记录的二进制日志文件中提取数据并生成系统性能报告。

使用示例

  • 查看当前系统在 1 分钟内(12 次,间隔 5 秒)的CPU使用率指标报告。

    atopsar -c 5 12
  • 查看当天指定时间段的内存指标报告。

    # 查看当天18:0018:01的内存指标报告
    atopsar -m -b 18:00 -e 18:01
  • 查看指定日期内,指定时间段的内存指标报告。

    # 查看2025815日 18:0018:01的内存指标报告。
    atopsar -m -r /var/log/atop/atop_20250815 -b 18:00 -e 18:01

atopsar命令基本语法

atopsar [options] [interval] [count]
  • [options]:用于指定报告类型的标志,例如-c(CPU),-m(内存),-d(磁盘)。

  • [interval]:指定输出报告的时间间隔,单位为秒。

  • [count]:指定输出报告的次数。

指标解读

系统资源概览

指标类别

指标

详细说明

单位

ATOP

主机名, 日期

显示当前主机名、采样日期和时间。

-

采样间隔

显示两次采样之间的时间间隔。

PRC(进程总体情况)

sys

在采样间隔内,所有进程在内核模式下消耗的CPU总时间。

user

在采样间隔内,所有进程在用户模式下消耗的CPU总时间。

#proc

系统当前的总进程数量。

#trun

处于运行中状态的平均线程数。

#tslpi

处于可中断睡眠状态的线程数。

#tslpu

处于不可中断睡眠状态的线程数。

#zombie

僵尸进程的数量。

clones

在采样间隔内,通过clone系统调用创建的新进程/线程数。

个/秒

#exit

在采样间隔内,退出的进程数量。

个/秒

CPU/cpu(CPU整体/单个CPU核心)

sys%

CPU在内核模式下花费的时间百分比。

%

user%

CPU在用户模式下花费的时间百分比。

%

irq%

CPU处理硬件中断(irq)和软件中断(softirq)的时间百分比。

%

idle%

CPU处于完全空闲状态的时间百分比。

%

wait%

CPU因等待磁盘I/O完成而处于空闲状态的时间百分比。

%

steal%

虚拟CPU等待物理CPU时间的百分比(被宿主机或其他虚拟机占用的时间)。

%

guest%

运行虚拟机所花费的CPU时间的百分比。

%

freq%

CPU的平均运行频率,相对于其最大频率的百分比。

%

CPL(CPU负载)

avg1/avg5/avg15

过去1分钟/5分钟/15分钟的系统平均负载。

-

csw

在采样间隔内,上下文切换的次数。

次/秒

intr

在采样间隔内,发生的中断总次数。

次/秒

MEM(物理内存)

tot

系统物理内存总量。

GiB/MiB

free

完全未被使用的空闲内存量。

GiB/MiB

cache

用作页面缓存的内存量,用于缓存文件数据。

GiB/MiB

dirty

在页面缓存中,已被修改但尚未写回磁盘的脏页大小。

MiB

buff

用作缓冲区缓存的内存量,用于缓存块设备元数据。

MiB

slab

内核用于自身数据结构(slab分配器)的内存量。

MiB

shmem

共享内存(包括tmpfs)的大小。

MiB

vmbal

(仅限32位系统)用于虚拟内存区域的平衡内存量。

MiB

SWP(交换分区)

tot

交换分区的总大小。

GiB/MiB

free

空闲的交换分区大小。

GiB/MiB

swcac

已被换出但同时又被缓存的内存大小。

MiB

vmcom

已被应用程序申请的虚拟内存总量。

GiB/MiB

vmlim

允许申请的虚拟内存上限。

GiB/MiB

PAG(分页活动)

scan

内核在采样间隔内为回收内存而扫描的页数。

页/秒

steal

内核在扫描后成功回收的页数。

页/秒

stall

内核因内存不足而停滞以等待页面回收的次数。

次/秒

swin

从交换分区换入到物理内存的页面数。

页/秒

swout

从物理内存换出到交换分区的页面数。

页/秒

DSK(磁盘)

LVM(逻辑卷)

busy

磁盘繁忙的时间百分比。达到100%表示磁盘饱和。

%

read/write

在采样间隔内,完成的读/写请求数量。

个/秒

KiB/r/KiB/w

每个读/写请求的平均数据大小。

KB

Msec/r/Msec/w

每个读/写请求的平均耗时(包括排队和服务时间)。

毫秒

avio

平均I/O请求的服务时间(不含排队时间)。

毫秒

NET(网络)

transport

TCPUDP层的收发包统计。

包/秒

network

IP层的收发包、转发包统计。

包/秒

*if*

显示每个网络接口的活动情况。

-

pcki/pcko

接口接收/发送的数据包数量。

包/秒

spdi/spdo

接口接收/发送的速率。

Mbps

erri/erro

接口接收/发送时发生的错误数。

个/秒

drpi/drpo

接口接收/发送时丢弃的数据包数。

个/秒

进程级详情

视图

指标

详细说明

单位

通用视图(默认)

PID

进程ID。系统的唯一进程标识符。

-

S

进程状态。R-运行中, S-可中断睡眠, D-不可中断睡眠, Z-僵尸, E-已退出。

-

CPU%

CPU使用率。

%

MEM%

内存使用率。

%

THR

线程数。

PAG

主要缺页错误。表示进程需要从磁盘读取数据到内存的次数,是衡量磁盘I/O压力的一个指标。

次/秒

CMD

命令名。进程的可执行文件名。按 c 键后会显示完整命令行。

-

内存视图

VSIZE

虚拟内存大小。进程向系统申请的虚拟地址空间总大小。

KiB/MiB/GiB

RSIZE

常驻内存大小。进程当前实际占用物理内存的大小。

KiB/MiB/GiB

SHR

共享内存大小。

KiB/MiB/GiB

RGROW

常驻内存增长量。正数表示内存消耗在增加,负数表示在减少。

KiB

VGROW

虚拟内存增长量。

KiB

磁盘视图

DSK%

磁盘活动百分比。进程产生的磁盘I/O繁忙时间占总磁盘繁忙时间的百分比。

%

RDDSK/WRDSK

读取/写入的磁盘数据。

KiB/MB

WCANCL

取消的写入量。进程写入页面缓存后,在数据被同步到磁盘前又被删除的数据量。

KiB/MB

网络视图

NET%

网络活动百分比。进程产生的网络流量占所有进程总流量的百分比。

%

TCPSND/TCPRCV

TCP发送/接收量。

KiB/MB

UDPSND/UDPRCV

UDP发送/接收量。

KiB/MB

应用于生产环境

  • 磁盘空间规划atop日志大小与采集频率、系统进程数和保留天数正相关。通过ls -lh /var/log/atop/命令观察单个日志文件的大小,然后乘以LOGGENERATIONS的值来估算总空间需求。

  • 监控间隔:对于需要更细粒度分析的场景,可将默认配置LOGINTERVAL调整为30秒。但请注意,缩短间隔会增加磁盘 I/O 和 atop 进程的 CPU 开销,请根据实例负载合理配置。

常见问题

  1. 执行 atop -r 时提示 stat raw file: No such file or directory,是什么原因?

    这个错误表示atop找不到指定日期的日志文件。可能的原因有:

    1. 指定的日期atop服务并未运行。

    2. 日志文件因轮转策略已被删除(超过了LOGGENERATIONS设置的保留数量)。

    3. 查询的是未来的日期。

      请检查/var/log/atop目录下实际存在的日志文件列表。

  2. 如何减少atop占用的磁盘空间?

    可通过修改配置减少磁盘空间占用,修改配置后,需重启atop服务:

    1. 减少日志保留天数:在配置文件中调低LOGGENERATIONS的值,例如从28改为14

    2. 降低采集频率:在配置文件中调高LOGINTERVAL的值,例如从600改为1200

  3. 为什么在 atop 交互界面按 n 键看不到按进程统计的网络流量?

    atop默认不包含按进程统计网络流量的功能。要启用此功能,需要额外安装并加载netatop内核模块。

    1. 安装内核开发包及编译所需软件环境。

      sudo yum install -y kernel-devel dkms elfutils-libelf-devel
    2. 下载netatop源码至指定目录。

      cd /usr/src/ && sudo wget https://www.atoptool.nl/download/netatop-3.2.2.tar.gz
    3. 解压源码并进入源码目录。

      sudo tar -zxvf netatop-3.2.2.tar.gz && cd netatop-3.2.2
    4. 基于源码构建并安装模块和守护程序。

      sudo make && sudo make install
    5. 启动netatop服务。

      sudo systemctl start netatop
    6. 验证netatop是否安装成功。

      执行atop进入交互操作界面,按n键查看,若进程详情列表中包含NET列,表示安装成功。

      image