TranslateProject/published/202110/20210818 below- a time traveling resource monitor.md
2021-11-01 08:52:05 +08:00

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[#]: subject: "below: a time traveling resource monitor"
[#]: via: "https://fedoramagazine.org/below-a-time-traveling-resource-monitor/"
[#]: author: "Daniel Xu https://fedoramagazine.org/author/dxuu/"
[#]: collector: "lujun9972"
[#]: translator: "wxy"
[#]: reviewer: "wxy"
[#]: publisher: "wxy"
[#]: url: "https://linux.cn/article-13854-1.html"
Below一个时间旅行的资源监控器
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![](https://img.linux.net.cn/data/attachment/album/202110/06/093522hdsb82nm1cb4b4b6.jpg)
在这篇文章中,我们将介绍 `below`:一个用于现代 Linux 系统的 Apache 2.0 许可的资源监视器。`below` 可以让你重放以前记录的数据。
![][1]
### 背景
内核的主要职责之一是调度对资源的访问。有时这可能意味着分配物理内存,使多个进程可以共享同一主机。其他时候,它可能意味着确保 CPU 时间的公平分配。在这些场景里,内核提供了机制,而将策略留给了“别人”。近来,这个“别人”通常是 systemd 或 dockerd 这样的运行时。运行时接受来自调度器或最终用户的输入(类似于运行什么和如何运行)并在内核上转动正确的旋钮和拉动正确的杠杆,从而使工作负载能够*好好*工作。
在一个完美的世界里,故事就到此结束了。然而,现实情况是,资源管理是一个复杂的、相当不透明的技术混合体,在几十年里计算技术不断发展。尽管其中一些技术有各种缺陷和死角,但最终的结果是,容器运作得比较好。虽然用户通常不需要关心这些细节,但对于基础设施运营商来说,对他们的技术架构拥有可见性是至关重要的。可见性和可调试性对于检测和调查错误的配置、问题和系统性故障至关重要。
让事情变得更加复杂的是,资源中断往往难以重现。经常需要花费数周时间等待一个问题重新出现,以便调查其根本原因。规模的扩大进一步加剧了这个问题:我们不能在*每台*主机上运行一个自定义脚本,希望在错误再次发生时记录下关键状态的片段。因此,需要更复杂的工具。这就出现了 `below`
### 动机
历史上Facebook 一直是 [atop][5] 的忠实用户。`atop` 是一个用于 Linux 的性能监视器,能够报告所有进程的活动以及各种系统级活动。与 `htop` 等工具相比,`atop` 最引人注目的功能之一是能够作为一个守护程序记录历史数据。这听起来是一个简单的功能,但在实践中,这使得调试无数的生产问题成为可能。有了足够长的数据保留,就有可能在时间上回溯,查看在问题或故障发生之前、期间和之后的主机状态。
不幸的是,随着时间的推移,人们发现`atop` 有某些不足之处。首先,<ruby>[控制组][6]<rt>cgroup</rt></ruby> 已经成为控制和监视 Linux 机器上资源的实际方式。`atop` 仍然缺乏对这一基本构建模块的支持。第二,`atop` 用自定义的 delta 压缩方法在磁盘上存储数据。这在正常情况下运行良好,但在沉重的资源压力下,主机很可能会丢失数据点。由于使用了 delta 压缩,在数据最重要的时间段内,数据可能会大面积丢失。第三,用户体验有一个陡峭的学习曲线。我们经常听到 `atop` 的资深用户说,他们喜欢密集的布局和众多的键盘绑定。然而,这也是一把双刃剑。当一个刚进入这个领域的人想要调试一个生产问题时,他们现在要同时解决两个问题:手头的问题和如何使用 `atop`
`below` 是由 Facebook 的资源控制团队为其设计和开发的,并得到了 `atop` 生产环境用户的支持。顾名思义,资源控制团队负责的是规模化的资源管理。该团队由内核开发人员、容器运行时开发人员和硬件人员组成。认识到下一代系统监控器的机会,我们在设计 `below` 时考虑到以下几点:
* 易用性:`below` 必须既能为新用户提供直观的体验,又能为日常用户提供强大的功能。
*有意义的统计数据:`below` 显示准确和有用的统计数据。即便可以,但我们尽量避免收集和倾倒统计数字。
* 灵活性:当默认设置不合适时,我们允许用户自定义他们的体验。例如包括可配置的键绑定、可配置的默认视图,以及脚本界面(默认为终端用户接口)。
### 安装
安装该软件包:
```
# dnf install -y below
```
打开记录守护进程:
```
# systemctl enable --now below
```
### 快速介绍
`below` 最常用的模式是重放模式。顾名思义,重放模式是重放以前记录的数据。假设你已经启动了记录守护程序,那么通过运行以下程序启动一个会话:
```
$ below replay --time "5 minutes ago"
```
然后你会看到控制组视图:
![][2]
如果你不知道该怎么操作,或者忘记了一个键位,按 `?` 可以进入帮助菜单。
屏幕的最上方是状态栏。状态栏显示关于当前样本的信息。你可以通过按 `t``T` 分别向前和向后移动样本。中间的部分是系统概览。系统概览包含了关于整个系统的统计数据,一般来说,这些数据总是很有用的。第三部分也是最下面的部分是多用途视图。上面的图片显示了控制组视图。此外,还有进程和系统视图,分别通过按 `p` 和` s` 来访问。
`↑``↓` 来移动列表选择。按回车键来折叠和展开控制组。假设你发现了一个感兴趣的控制组,你想看看它里面有哪些进程在运行。要放大进程视图,选择控制组并按 `z`
![][3]
再按 `z` 返回到控制组视图。这个视图有时会有点长。如果你对你要找的东西有一个模糊的概念,你可以通过按 `/` 并输入一个过滤器来过滤控制组名称。
![][4]
在这一点上,你可能已经注意到了一个我们还没有探索过的标签系统。要在标签中向前和向后循环,可以分别按 `Tab``Shift` + `Tab`。我们把这个问题留给读者去做练习。
### 其他功能
在底层,`below` 有一个强大的设计和架构。Facebook 正在不断升级到更新的内核,所以我们从不假设数据源是可用的。这种默契的假设使得内核和 `below `版本之间能够完全向前和向后兼容。此外,每个数据点都用 zstd 压缩并完整地存储。这解决了我们看到的 `atop` 在大规模时的 delta 压缩问题。根据我们的测试,我们的每个样本压缩可以达到平均 5 倍的压缩率。
`below` 也使用 [eBPF][8] 来收集关于短暂进程(生存时间短于数据收集间隔的进程)的信息。相比之下,`atop` 使用 BSD 进程核算来实现这一功能,这是一个已知缓慢且容易发生优先级转换的内核接口。
对于用户来说,`below` 还支持实时模式和一个转储接口。实时模式将记录守护程序和 TUI 会话合并到一个进程中。这对于浏览系统状态是很方便的,不需要为数据存储投入长期运行的守护程序或磁盘空间。转储接口是一个可编写脚本的接口,用于所有的 `below` 数据存储。转储既强大又灵活,详细的数据以 CSV、JSON 和人类可读格式提供。
### 总结
`below` 是一个 Apache 2.0 许可的开源项目,我们(`below` 的开发者)认为它比资源监控领域的现有工具具有引人注目的优势。我们已经花了大量的精力来准备 `below`,以提供开源使用,所以我们希望读者和社区有机会尝试 `below`,并报告错误和功能要求。
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via: https://fedoramagazine.org/below-a-time-traveling-resource-monitor/
作者:[Daniel Xu][a]
选题:[lujun9972][b]
译者:[wxy](https://github.com/wxy)
校对:[wxy](https://github.com/wxy)
本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译,[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出
[a]: https://fedoramagazine.org/author/dxuu/
[b]: https://github.com/lujun9972
[1]: https://fedoramagazine.org/wp-content/uploads/2021/08/below_resource_monitor-816x345.jpg
[2]: https://fedoramagazine.org/wp-content/uploads/2021/08/image-1024x800.png
[3]: https://fedoramagazine.org/wp-content/uploads/2021/08/image-1-1024x800.png
[4]: https://fedoramagazine.org/wp-content/uploads/2021/08/image-2-1024x800.png
[5]: <https://www.atoptool.nl/>
[6]: <https://en.wikipedia.org/wiki/Cgroups>
[7]: <https://ebpf.io/>