获取linuxIP、内存、cpu、磁盘IO等信息的Shell脚本及其讲解

news2024/12/29 10:48:00

shell基础知识

1.grep

grep是一个在Unix和Unix-like系统上使用的命令行工具，用于在文本文件中搜索匹配指定模式的行。它的名字来自于"global regular expression print"（全局正则表达式打印）的缩写。grep的基本用法是通过指定一个正则表达式模式和一个文件名（或者从标准输入读取数据），来查找和打印与模式匹配的行。它可以用于简单的文本搜索，也可以与其他命令结合使用来实现更复杂的操作。Linux管道（Pipeline）是一种将多个命令连接在一起形成一个处理数据流的方法。通过管道，一个命令的输出可以直接作为另一个命令的输入，实现数据的连续处理，提高命令行的灵活性和效率。当在两个命令之间设置管道时，管道符|左边命令的输出就变成了右边命令的输入。只要第一个命令向标准输出写入，而第二个命令是从标准输入读取，那么这两个命令就可以形成一个管道。大部分的 Linux 命令都可以用来形成管道。举个例子：

history |grep "find"

在这里插入图片描述

2.awk

awk是一种强大的文本处理工具，用于从文本文件中提取和处理数据。它以逐行方式扫描文件，并根据指定的规则执行操作。

这将打印文件中每行的第一列和第三列：

awk '{print $1, $3}' file
选项参数功能
-F指定输入文件分隔符
-v赋值一个用户定义变量

3.cut

cut的工作就是剪，具体的说就是在文件中负责剪数据用的。cut命令从文件的每一行剪切字节、字符和字段并将这些字节、字符和字段输出。

选项参数功能
-f列号，提取第几列
-d分隔符，按照指定分割符分割列

1.获取要监控的本地服务器IP地址

IP=`ifconfig | grep inet | grep -vE 'inet6|127.0.0.1' | awk '{print $2}'`
echo "IP地址："$IP

在这里插入图片描述

2.获取cpu总核数

cpu_num=`grep -c "model name" /proc/cpuinfo`
echo "cpu总核数："$cpu_num

在这里插入图片描述

  • 在linux的/proc目录下存放了系统运行的很多系统资源信息，其中**/proc/cpuinfo**存放了系统运行时cpu的很多重要信息。
    所有的cpu核信息由model name字符串给出，
  • 通过命令grep -c “model name” /proc/cpuinfo 可以计算出文件 /proc/cpuinfo中出现字符串model name出现的次数，就可以得到cpu总核数。-c 表示统计字符串出现次数。

3.获取CPU利用率

top命令经常用来监控linux的系统状况，是常用的性能分析工具，能够实时显示系统中各个进程的资源占用情况。
在这里插入图片描述

  • us 用户空间占用CPU百分比
  • sy 内核空间占用CPU百分比
  • ni 用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比
  • id 空闲CPU百分比
  • wa 等待输入输出的CPU时间百分比
  • hi 硬件中断
  • si 软件中断
# 获取用户空间占用CPU百分比
cpu_user=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $2}'`
echo "用户空间占用CPU百分比："$cpu_user
 
# 获取内核空间占用CPU百分比
cpu_system=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $4}'`
echo "内核空间占用CPU百分比："$cpu_system
 
# 获取空闲CPU百分比
cpu_idle=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $8}'`
echo "空闲CPU百分比："$cpu_idle
 
# 获取等待输入输出占CPU百分比
cpu_iowait=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $10}'`
echo "等待输入输出占CPU百分比："$cpu_iowait

4.获取CPU上下文切换和中断次数

在这里插入图片描述

这是vmstat命令的输出结果，它显示了系统的各种指标，包括进程、内存、交换空间、IO、系统和CPU利用率等。以下是各列的含义：

  • procs：进程统计信息

    • r：运行队列中的进程数
    • b：处于非中断睡眠状态的进程数

  • memory：内存统计信息

    • 交换：交换空间的使用量
    • 空闲：空闲内存量
    • 缓冲：用作缓冲的内存量
    • 缓存：用作缓存的内存量

  • swap：交换空间统计信息

    • si：每秒从磁盘交换到内存的数据量
    • so：每秒从内存交换到磁盘的数据量

  • io：IO统计信息

    • bi：每秒从块设备读取的块数
    • bo：每秒写入块设备的块数

  • system：系统统计信息

    • in：每秒中断的数量
    • cs：每秒上下文切换的数量

  • cpu：CPU统计信息

    • us：用户空间占用CPU的百分比
    • sy：内核空间占用CPU的百分比
    • id：CPU空闲时间的百分比
    • wa：等待IO的CPU时间的百分比
    • st：被虚拟化偷取的时间的百分比
# 获取CPU中断次数
cpu_interrupt=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $11}'`
echo "CPU中断次数："$cpu_interrupt
 
# 获取CPU上下文切换次数
cpu_context_switch=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $12}'`
echo "CPU上下文切换次数："$cpu_context_switch

# 获取任务队列(就绪状态等待的进程数)
cpu_task_length=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $1}'`
echo "CPU任务队列长度："$cpu_task_length

5.获取CPU负载信息

uptime命令显示了系统的运行时间以及系统的平均负载（load average）。

在这里插入图片描述

输出解释如下：

  • 16:28:42：当前系统时间。
  • up 3:17：系统已经运行了3小时17分钟。
  • 1 user：当前有1个用户登录系统。
  • load average: 1.26, 1.62, 1.85：系统的平均负载，分别表示过去1分钟、5分钟和15分钟的平均负载情况。在这个例子中，1分钟的平均负载是1.26，5分钟的平均负载是1.62，15分钟的平均负载是1.85。
# 获取CPU15分钟前到现在的负载平均值
cpu_load_15min=`uptime | awk '{print $10}'`
echo "CPU 15分钟前到现在的负载平均值："$cpu_load_15min
 
# 获取CPU5分钟前到现在的负载平均值
cpu_load_5min=`uptime | awk '{print $9}' | cut -f 1 -d ','`
echo "CPU 5分钟前到现在的负载平均值："$cpu_load_5min
 
# 获取CPU1分钟前到现在的负载平均值
cpu_load_1min=`uptime | awk '{print $8}' | cut -f 1 -d ','`
echo "CPU 1分钟前到现在的负载平均值："$cpu_load_1min

6.获取内存信息

在这里插入图片描述

# 获取物理内存总量
mem_total=`free | grep "内存" | awk '{print $2}'`
echo "物理内存总量："$mem_total
 
# 获取操作系统已使用内存总量
mem_sys_used=`free | grep "内存" | awk '{print $3}'`
echo "已使用内存总量(操作系统)："$mem_sys_used
 
# 获取操作系统未使用内存总量
mem_sys_free=`free | grep "内存" | awk '{print $4}'`
echo "剩余内存总量(操作系统)："$mem_sys_free

7. 获取指定设备磁盘I/O统计信息

iostat命令用于显示CPU使用情况和磁盘I/O统计信息。如果没有指定选项或参数，iostat将显示所有活动的设备的平均统计信息，包括CPU利用率、设备的传输速率、请求队列长度等。

在这里插入图片描述

echo "指定设备(/dev/sda)的统计信息"
# 每秒向设备发起的读请求次数
disk_sda_rs=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $2}'`
echo "每秒向设备发起的读请求次数："$disk_sda_rs

# 每秒向设备发起的写请求次数
disk_sda_ws=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $8}'`
echo "每秒向设备发起的写请求次数："$disk_sda_ws

# 向设备发起的I/O请求队列长度平均值
disk_sda_avgqu_sz=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $22}'`
echo "向设备发起的I/O请求队列长度平均值"$disk_sda_avgqu_sz

# 向设备发起I/O请求的CPU时间百分占比
disk_sda_util=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $23}'`
echo "向设备发起I/O请求的CPU时间百分占比："$disk_sda_util

完整脚本

在这里插入图片描述

#!/bin/bash
# 获取要监控的本地服务器IP地址
IP=`ifconfig | grep inet | grep -vE 'inet6|127.0.0.1' | awk '{print $2}'`
echo "IP地址："$IP
 
# 获取cpu总核数
cpu_num=`grep -c "model name" /proc/cpuinfo`
echo "cpu总核数："$cpu_num
 
# 1、获取CPU利用率
# 获取用户空间占用CPU百分比
cpu_user=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $2}'`
echo "用户空间占用CPU百分比："$cpu_user
 
# 获取内核空间占用CPU百分比
cpu_system=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $4}'`
echo "内核空间占用CPU百分比："$cpu_system
 
# 获取空闲CPU百分比
cpu_idle=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $8}'`
echo "空闲CPU百分比："$cpu_idle
 
# 获取等待输入输出占CPU百分比
cpu_iowait=`top -b -n 1 | grep Cpu | awk '{print $10}'`
echo "等待输入输出占CPU百分比："$cpu_iowait
 
#2、获取CPU上下文切换和中断次数
# 获取CPU中断次数
cpu_interrupt=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $11}'`
echo "CPU中断次数："$cpu_interrupt
 
# 获取CPU上下文切换次数
cpu_context_switch=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $12}'`
echo "CPU上下文切换次数："$cpu_context_switch
 
#3、获取CPU负载信息
# 获取CPU15分钟前到现在的负载平均值
cpu_load_15min=`uptime | awk '{print $10}'`
echo "CPU 15分钟前到现在的负载平均值："$cpu_load_15min
 
# 获取CPU5分钟前到现在的负载平均值
cpu_load_5min=`uptime | awk '{print $9}' | cut -f 1 -d ','`
echo "CPU 5分钟前到现在的负载平均值："$cpu_load_5min
 
# 获取CPU1分钟前到现在的负载平均值
cpu_load_1min=`uptime | awk '{print $8}' | cut -f 1 -d ','`
echo "CPU 1分钟前到现在的负载平均值："$cpu_load_1min
 
# 获取任务队列(就绪状态等待的进程数)
cpu_task_length=`vmstat -n 1 1 | sed -n 3p | awk '{print $1}'`
echo "CPU任务队列长度："$cpu_task_length
 
#4、获取内存信息
# 获取物理内存总量
mem_total=`free | grep "内存" | awk '{print $2}'`
echo "物理内存总量："$mem_total
 
# 获取操作系统已使用内存总量
mem_sys_used=`free | grep "内存" | awk '{print $3}'`
echo "已使用内存总量(操作系统)："$mem_sys_used
 
# 获取操作系统未使用内存总量
mem_sys_free=`free | grep "内存" | awk '{print $4}'`
echo "剩余内存总量(操作系统)："$mem_sys_free

#5、获取磁盘I/O统计信息
echo "指定设备(/dev/sda)的统计信息"
# 每秒向设备发起的读请求次数
disk_sda_rs=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $2}'`
echo "每秒向设备发起的读请求次数："$disk_sda_rs
 
# 每秒向设备发起的写请求次数
disk_sda_ws=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $8}'`
echo "每秒向设备发起的写请求次数："$disk_sda_ws
 
# 向设备发起的I/O请求队列长度平均值
disk_sda_avgqu_sz=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $22}'`
echo "向设备发起的I/O请求队列长度平均值"$disk_sda_avgqu_sz

# 向设备发起I/O请求的CPU时间百分占比
disk_sda_util=`iostat -kx | grep sda| awk '{print $23}'`
echo "向设备发起I/O请求的CPU时间百分占比："$disk_sda_util

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