Guider – Linux システム全体を徹底分析する究極のパフォーマンスアナライザー

Guiderは、主にPythonで記述されたフリーかつオープンソースの強力なシステム全体パフォーマンス分析ツールです。Linux OS向けに提供されています。

このツールは、システムリソースの使用量を測定し、システムの挙動をトレースすることを目的として設計されています。そのため、パフォーマンス上の問題を効率的に分析したり、チューニングを行ったりすることが容易になります。

CPU、メモリ、ディスクの使用状況をスレッド単位・プロセス単位・システム関数(ユーザー/カーネル)レベルで詳細に表示できるため、異常なシステムパフォーマンスの原因を突き止めたり、システム全体の性能向上を図ったりするのが非常に簡単になります。

動作要件

• Linuxカーネル(3.0以上)
• Python(2.7以上)
• カーネルバッファサイズ 40960

本記事では、Guiderをソースからビルド・インストールし、それを使ってLinuxシステム全体のパフォーマンスを分析・改善する方法を紹介します。

Guiderのビルドとインストール方法

LinuxにGuiderをインストールするには、まずGitHubからguiderリポジトリをクローンします。

$ git clone https://github.com/iipeace/guider.git
$ cd guider
$ guider.py [インストールせずに実行]

guider.pyはインストールしなくても直接実行できます。あるいは、以下のコマンドを実行してビルドおよびインストールすることも可能です。

$ make
$ sudo make install

システムでPIPが利用可能な場合は、次のコマンドでインストールできます。

$ sudo pip install --pre guider

Guiderを使ったLinuxシステムパフォーマンスの分析方法

デフォルトでは、Guiderは起動時に操作用のバッファサイズを自動設定するようになっています。しかし、うまく設定できずエラーが表示される場合は、次のコマンドで現在のバッファサイズを確認してください。

$ sudo cat /sys/kernel/debug/tracing/buffer_size_kb

値が40960未満の場合は、以下のように必要な値に設定します。

$ echo 40960 | sudo tee /sys/kernel/debug/tracing/buffer_size_kb

Linuxカーネルバッファサイズの設定

Guiderは、以下の構文でスレッドモード、関数モード、topモード、ファイルモード、システムモードなどで起動できます。

$ guider [ mode | file ] [options]

多くのコマンドラインベースのLinuxパフォーマンス分析ツールと同様に、Guiderの出力を見やすく表示するには、幅の広い画面が必要です。

スレッドモードでCPU使用率を分析する

次のコマンドを実行すると、スレッドモードでの高精度なトレーシングが開始されます([Ctrl+c]キーでトレーシングを終了)。プロセスを終了するとデータが保存され、分析処理が自動的に開始され、その後分析レポートが表示されます。

$ sudo guider record

スレッドモードでのCPUトレーシング

分析レポートには、システム全般の情報、OS情報、CPU情報、メモリ情報、ディスク情報、そしてページャーの末尾近くにスレッド情報が含まれています。↑キーと↓キーでページャーを上下にスクロールして確認しましょう。

Linuxシステム情報

Topモードでリアルタイム監視を行う

次のコマンドは、Linuxプロセスのリソース使用状況をリアルタイムで表示します。

$ sudo guider.py top

リアルタイムのLinuxプロセス監視

-iスイッチを使用すると、出力の表示間隔を指定できます。

$ sudo guider top -i 2

リソース使用に関するすべての情報を監視するには、-aフラグを使用します。

$ sudo guider top -a

PIDを指定して特定のLinuxプロセスを分析する

まず、pidofコマンドまたはpsコマンドでプロセスIDを取得します。

$ pidof apache2
または
$ ps -e | grep apache2

続いて、次のコマンドでそのプロセスのリソース使用状況を分析します。CPUサイクル、命令数、IPC、フォルト、キャッシュミス、ブランチミスなどがリアルタイムで出力されます。-gスイッチはフィルターを設定するオプションで、ここではプロセスIDを指定しています。

$ sudo guider top -eP -g 1913

Apacheプロセスの使用状況監視

Guiderの出力をファイルに保存する

トレースデータやその他の出力をファイルに保存し、後から分析することもできます。次のコマンドでは、トレースデータがカレントディレクトリのguider.dat(デフォルト名)というファイルに保存されます。別の場所を指定することも可能です。

$ sudo guider -s .

その他の出力をファイルに保存する場合は、カレントディレクトリにguider.out(デフォルト名)として書き出されます。

$ sudo guider top -o .

保存されたファイルは、catコマンドで内容を確認できます。

$ cat guider.dat
$ cat guider.out

利用可能なオプションは数え切れないほど豊富にあるため、ここですべてを紹介することはできません。すべてのオプションやさらなる使用例については、guiderのヘルプページをご覧ください。

$ guider -h

GuiderのGitHubリポジトリ:https://github.com/iipeace/guider

まとめ

Guiderは、今後ますます活躍が期待される優れたシステム全体パフォーマンス分析ツールです。特にLinuxの専門家に適しています。ぜひさまざまな機能を試してみて、感想をお聞かせください。同様のツールをご存じの方も、ぜひ教えてください。