20.2 服务器硬件数据的收集

“工欲善其事，必先利其器”，这是一句大家耳熟能详的古人名言，在我们的信息设备上面也是一样的啊！ 在现在 （2015） 正好是 DDR3 切换到 DDR4 的时间点，假设你的服务器硬件刚刚好内存不太够，想要加内存， 那请教一下，你的主板插槽还够吗？你的内存需要 DDR3 还是 DDR4 呢？你的主机能不能吃到 8G 以上的单条内存？ 这就需要检查一下系统啰！不想拆机箱吧？那怎办？用软件去查啦！此外，磁盘会不会出问题？你怎么知道哪一颗磁盘出问题了？这就重要啦！

20.2.1 以系统内置 dmidecode 解析硬件配备

系统有个名为 dmidecode 的软件，这个软件挺有趣的，它可以解析 CPU 型号、主板型号与内存相关的型号等等～ 相当的有帮助！尤其是在升级配备上面！现在让我们来查一查鸟哥的虚拟机里头有啥东西吧！

  1. [root@study ~]# dmidecode -t type
  2. 选项与参数：
  3. 详细的 type 项目请 man dmidecode 查询更多的数据，这里仅列出比较常用的项目：
  4. 1 ：详细的系统数据，含主板的型号与硬件的基础数据等
  5. 4 ：CPU 的相关数据，包括倍频、外频、核心数、核心绪数等
  6. 9 ：系统的相关插槽格式，包括 PCI, PCI-E 等等的插槽规格说明
  7. 17：每一个内存插槽的规格，若内有内存，则列出该内存的容量与型号
  9. 范例一：秀出整个系统的硬件信息，例如主板型号等等
  10. [root@study ~]# dmidecode -t 1
  11. # dmidecode 2.12
  12. SMBIOS 2.4 present.
  14. Handle 0x0100, DMI type 1, 27 Bytes
  15. System Information
  16.         Manufacturer: Red Hat
  17.         Product Name: KVM
  18.         Version: RHEL 6.6.0 PC
  19.         Serial Number: Not Specified
  20.         UUID: AA3CB5D1-4F42-45F7-8DBF-575445D3887F
  21.         Wake-up Type: Power Switch
  22.         SKU Number: Not Specified
  23.         Family: Red Hat Enterprise Linux
  25. 范例二：那内存相关的数据呢？
  26. [root@study ~]# dmidecode -t 17
  27. # dmidecode 2.12
  28. SMBIOS 2.4 present.
  30. Handle 0x1100, DMI type 17, 21 Bytes
  31. Memory Device
  32.         Array Handle: 0x1000
  33.         Error Information Handle: 0x0000
  34.         Total Width: 64 bits
  35.         Data Width: 64 bits
  36.         Size: 3072 MB
  37.         Form Factor: DIMM
  38.         Set: None
  39.         Locator: DIMM 0
  40.         Bank Locator: Not Specified
  41.         Type: RAM
  42.         Type Detail: None

因为我们的系统是虚拟机，否则的话，你的主板型号、每一只安插的内存容量等等，都会被列出来在上述的画面中喔！ 这样可以让你了解系统的所有主要硬件配备为何！

鸟哥的图示

Tips 因为某些缘故，鸟哥获得了一部机架式的服务器，不过该服务器就是内存不够。又因为某些缘故有朋友要送 ECC 的低电压内存给鸟哥！太开心了！ 不过为了担心内存与主板不相容，所以就使用了 dmidecode 去查主板型号，再到原厂网站查询相关主板规格，这才确认可以使用！感谢各位亲爱的朋友啊！！

20.2.2 硬件资源的收集与分析

现在我们知道系统硬件是由操作系统核心所管理的，由第十九章的开机流程分析中，我们也知道 Linux kernel 在开机时就能够侦测主机硬件并载入适当的模块来驱动硬件了。 而核心所侦测到的各项硬件设备，后来就会被记录在 /proc 与 /sys 当中了。 包括 /proc/cpuinfo, /proc/partitions, /proc/interrupts 等等。 更多的 /proc 内容介绍，先回到第十六章的程序管理瞧一瞧先！

鸟哥的图示

Tips 其实核心所侦测到的硬件可能并非完全正确喔！因为他仅是“使用最适当的模块来驱动这个硬件”而已， 所以有时候难免会误判啦 （虽然概率非常之低）！那你可能想要以最新最正确的模块来驱动你的硬件， 此时，重新编译核心是一条可以达成的道路。不过，现在的 Linux 系统并没有很建议你一定要重新编译核心就是了。

那除了直接调用出 /proc 下面的文件内容之外，其实 Linux 有提供几个简单的指令来将核心所侦测到的硬件叫出来的～ 常见的指令有下面这些：

  • gdisk：第七章曾经谈过，可以使用 gdisk -l 将分区表列出；
  • dmesg：第十六章谈过， 观察核心运行过程当中所显示的各项讯息记录；
  • vmstat：第十六章谈过，可分析系统 （CPU/RAM/IO） 目前的状态；
  • lspci：列出整个 PC 系统的 PCI 接口设备！很有用的指令；
  • lsusb：列出目前系统上面各个 USB 端口的状态，与连接的 USB 设备；
  • iostat：与 vmstat 类似，可实时列出整个 CPU 与周边设备的 Input/Output 状态。
    lspci, lsusb, iostat 是本章新谈到的指令，尤其如果你想要知道主板与各周边相关设备时，那个 lspci 真是不可多得的好工具！而如果你想要知道目前 USB 插槽的使用情况以及侦测到的 USB 设备， 那个 lsusb 则好用到爆！至于 iostat 则是一个实时分析软件，与 vmstat 有异曲同工之妙！

基本上，想要知道你 Linux 主机的硬件配备，最好的方法还是直接拆开机箱去察看上面的信息 （这也是为何第零章会谈计概啊）！ 如果环境因素导致您无法直接拆开主机的话，那么直接 lspci 是很棒的一的方法：

  • lspci
    1. [root@study ~]# lspci [-vvn]
      选项与参数：
      -v  ：显示更多的 PCI 接口设备的详细信息；
      -vv ：比 -v 还要更详细的细部信息；
      -n  ：直接观察 PCI 的 ID 而不是厂商名称

范例一：查阅您系统内的 PCI 总线相关设备：
[root@study ~]# lspci
00:00.0 Host bridge: Intel Corporation 440FX - 82441FX PMC [Natoma] （rev 02）
00:01.0 ISA bridge: Intel Corporation 82371SB PIIX3 ISA [Natoma/Triton II]
00:01.1 IDE interface: Intel Corporation 82371SB PIIX3 IDE [Natoma/Triton II]
00:01.2 USB controller: Intel Corporation 82371SB PIIX3 USB [Natoma/Triton II] （rev 01）
00:01.3 Bridge: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 ACPI （rev 03）
00:02.0 VGA compatible controller: Red Hat, Inc. QXL paravirtual graphic card （rev 04）
00:03.0 Ethernet controller: Red Hat, Inc Virtio network device
00:04.0 SCSI storage controller: Red Hat, Inc Virtio block device
00:05.0 RAM memory: Red Hat, Inc Virtio memory balloon
00:06.0 Audio device: Intel Corporation 82801FB/FBM/FR/FW/FRW （ICH6 Family） High Definition Audio
Controller （rev 01）
00:1d.0 USB controller: Intel Corporation 82801I （ICH9 Family） USB UHCI Controller #1 （rev 03）
00:1d.1 USB controller: Intel Corporation 82801I （ICH9 Family） USB UHCI Controller #2 （rev 03）
00:1d.2 USB controller: Intel Corporation 82801I （ICH9 Family） USB UHCI Controller #3 （rev 03）
00:1d.7 USB controller: Intel Corporation 82801I （ICH9 Family） USB2 EHCI Controller #1 （rev 03）

不必加任何的参数，就能够显示出目前主机上面的各个 PCI 接口的设备呢！

不必加上任何选项，就能够显示出目前的硬件配备为何。上面就是鸟哥的测试机所使用的主机配备。 包括使用 Intel 芯片的仿真主板、南桥使用 ICH9 的控制芯片、附挂 QXL 的显卡、使用虚拟化的 Virtio 网卡等等。 您瞧瞧！很清楚，不是嘛。

如果你还想要了解某个设备的详细信息时，可以加上 -v 或 -vv 来显示更多的信息喔！ 举例来说，鸟哥想要知道那个以太网卡更详细的信息时，可以使用如下的选项来处理：

  1. [root@study ~]# lspci -s 00:03.0 -vv

-s 后面接的那个怪东西每个设备的总线、插槽与相关函数功能啦！那个是我们硬件侦测所得到的数据啰！ 你可以对照下面这个文件来了解该串数据的意义：

  • /usr/share/hwdata/pci.ids
    其实那个就是 PCI 的标准 ID 与厂牌名称的对应表啦！此外，刚刚我们使用 lspci 时，其实所有的数据都是由 /proc/bus/pci/ 目录下的数据所取出的呢！了解了吧！ ^_^！不过，由于硬件的发展太过迅速，所以你的 pci.ids 文件可能会落伍了～那怎办？ 没关系～可以使用下面的方式来线上更新你的对应档：
  1. [root@study ~]# update-pciids
  • lsusb
    刚刚谈到的是 PCI 接口设备，如果是想要知道系统接了多少个 USB 设备呢？那就使用 lsusb 吧！这个指令也是很简单的！
  1. [root@study ~]# lsusb [-t]
  2. 选项与参数：
  3. -t  ：使用类似树状目录来显示各个 USB 端口的相关性
  5. 范例一：列出目前鸟哥的测试用主机 USB 各端口状态
  6. [root@study ~]# lsusb
  7. Bus 002 Device 002: ID 0627:0001 Adomax Technology Co., Ltd
  8. Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
  9. Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub
  10. # 如上所示，鸟哥的主机在 Bus 002 有接了一个设备，
  11. # 该设备的 ID 是 0627:0001，对应的厂商与产品为 Adomax 的设备。

确实非常清楚吧！其中比较有趣的就属那个 ID 号码与厂商型号对照了！那也是写入在 /usr/share/hwdata/pci.ids 的东西，你也可以自行去查询一下喔！

  • iostat
    刚刚那个 lspci 找到的是目前主机上面的硬件配备，那么整部机器的储存设备， 主要是磁盘对吧！请问，您磁盘由开机到现在，已经存取多少数据呢？这个时候就得要 iostat 这个指令的帮忙了！

鸟哥的图示

Tips 默认 CentOS 并没有安装这个软件，因此你必须要先安装他才行！如果你已经有网络了， 那么使用“ yum install sysstat ”先来安装此软件吧！否则无法进行如下的测试喔！

  1. [root@study ~]# iostat [-c|-d] [-k|-m] [-t] [间隔秒数] [侦测次数]
  2. 选项与参数：
  3. -c  ：仅显示 CPU 的状态；
  4. -d  ：仅显示储存设备的状态，不可与 -c 一起用；
  5. -k  ：默认显示的是 block ，这里可以改成 K Bytes 的大小来显示；
  6. -m  ：与 -k 类似，只是以 MB 的单位来显示结果。
  7. -t  ：显示日期出来；
  9. 范例一：显示一下目前整个系统的 CPU 与储存设备的状态
  10. [root@study ~]# iostat
  11. Linux 3.10.0-229.el7.x86_64 （study.centos.vbird）  09/02/2015   _x86_64_    （4 CPU）
  13. avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
  14.            0.08    0.01    0.02    0.00    0.01   99.88
  16. Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
  17. vda               0.46         5.42         3.16     973670     568007
  18. scd0              0.00         0.00         0.00        154          0
  19. sda               0.01         0.03         0.00       4826          0
  20. dm-0              0.23         4.59         3.09     825092     555621
  21. # 瞧！上面数据总共分为上下两部分，上半部显示的是 CPU 的当下信息；
  22. # 下面数据则是显示储存设备包括 /dev/vda 的相关数据，他的数据意义：
  23. # tps       ：平均每秒钟的传送次数！与数据传输“次数”有关，非容量！
  24. # kB_read/s ：开机到现在平均的读取单位；
  25. # kB_wrtn/s ：开机到现在平均的写入单位；
  26. # kB_read   ：开机到现在，总共读出来的文件单位；
  27. # kB_wrtn   ：开机到现在，总共写入的文件单位；
  29. 范例二：仅针对 vda ，每两秒钟侦测一次，并且共侦测三次储存设备
  30. [root@study ~]# iostat -d 2 3 vda
  31. Linux 3.10.0-229.el7.x86_64 （study.centos.vbird）  09/02/2015   _x86_64_    （4 CPU）
  33. Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
  34. vda               0.46         5.41         3.16     973682     568148
  36. Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
  37. vda               1.00         0.00         0.50          0          1
  39. Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
  40. vda               0.00         0.00         0.00          0          0
  41. # 仔细看一下，如果是有侦测次数的情况，那么第一次显示的是“从开机到现在的数据”，
  42. # 第二次以后所显示的数据则代表两次侦测之间的系统传输值！举例来说，上面的信息中，
  43. # 第二次显示的数据，则是两秒钟内（本案例）系统的总传输量与平均值。

通过 lspci 及 iostat 可以约略的了解到目前系统的状态还有目前的主机硬件数据呢！

20.2.3 了解磁盘的健康状态

其实 Linux server 最重要的就是“数据安全”了！而数据都是放在磁盘当中的，所以啰，无时无刻了解一下你的磁盘健康状况，应该是个好习惯吧！ 问题是，你怎么知道你的磁盘是好是坏啊？这时就得要来谈一个 smartd 的服务了！

SMART 其实是“ Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology System ”的缩写，主要用来监测目前常见的 ATA 与 SCSI 界面的磁盘， 只是，要被监测的磁盘也必须要支持 SMART 的协定才行！否则 smartd 就无法去下达指令，让磁盘进行自我健康检查～ 比较可惜的是，我们虚拟机的磁盘格式并不支持 smartd，所以无法用来作为测试！不过刚刚好鸟哥还有另外一颗用作 IDE 界面的 2G 磁盘， 这个就能够用来作为测试了！ （/dev/sda）！

smartd 提供一只指令名为 smartctl，这个指令功能非常多！不过我们下面只想要介绍数个基本的操作，让各位了解一下如何确认你的磁盘是好是坏！

  1. # 1\. 用 smartctl 来显示完整的 /dev/sda 的信息
  2. [root@study ~]# smartctl -a /dev/sda
  3. smartctl 6.2 2013-07-26 r3841 [x86_64-linux-3.10.0-229.el7.x86_64] （local build）
  4. Copyright （C） 2002-13, Bruce Allen, Christian Franke, www.smartmontools.org
  6. # 首先来输出一下这部磁盘的整体信息状况！包括制造商、序号、格式、SMART 支持度等等！
  7. === START OF INFORMATION SECTION === 
  8. Device Model:     QEMU HARDDISK
  9. Serial Number:    QM00002
  10. Firmware Version: 0.12.1
  11. User Capacity:    2,148,073,472 Bytes [2.14 GB]
  12. Sector Size:      512 Bytes logical/physical
  13. Device is:        Not in smartctl database [for details use: -P showall]
  14. ATA Version is:   ATA/ATAPI-7, ATA/ATAPI-5 published, ANSI NCITS 340-2000
  15. Local Time is:    Wed Sep  2 18:10:38 2015 CST
  16. SMART support is: Available - device has SMART capability.
  17. SMART support is: Enabled
  19. === START OF READ SMART DATA SECTION ===
  20. SMART overall-health self-assessment test result: PASSED
  22. # 接下来则是一堆基础说明！鸟哥这里先略过这段数据喔！
  23. General SMART Values:
  24. Offline data collection status:  （0x82） Offline data collection activity
  25.                                         was completed without error.
  26.                                         Auto Offline Data Collection: Enabled.
  27. .....（中间省略）.....
  28. # 再来则是有没有曾经发生过磁盘错乱的问题登录！
  29. SMART Error Log Version: 1
  30. No Errors Logged
  32. # 当你下达过磁盘自我检测的过程，就会被记录在这里了！
  33. SMART Self-test log structure revision number 1
  34. Num  Test_Description    Status                  Remaining  LifeTime（hours）  LBA_of_first_error
  35. # 1  Short offline       Completed without error       00%      4660         -
  36. # 2  Short offline       Completed without error       00%      4660         -
  38. # 2\. 命令磁盘进行一次自我检测的动作，然后再次观察磁盘状态！
  39. [root@study ~]# smartctl -t short /dev/sda
  40. [root@study ~]# smartctl -a /dev/sda
  41. .....（前面省略）.....
  42. # 下面会多出一个第三笔的测试信息！看一下 Status 的状态，没有问题就是好消息！
  43. SMART Self-test log structure revision number 1
  44. Num  Test_Description    Status                  Remaining  LifeTime（hours）  LBA_of_first_error
  45. # 1  Short offline       Completed without error       00%      4660         -
  46. # 2  Short offline       Completed without error       00%      4660         -
  47. # 3  Short offline       Completed without error       00%      4660         -

不过要特别强调的是，因为进行磁盘自我检查时，可能磁盘的 I/O 状态会比较频繁，因此不建议在系统忙碌的时候进行喔！ 否则系统的性能是可能会被影响的哩！要注意！要注意！

原文: https://wizardforcel.gitbooks.io/vbird-linux-basic-4e/content/175.html