LINUX практикум. Учебное пособие СанктПетербург 2016
 Скачать 0.55 Mb.
|
|
«Оповещения и журналы производительности». Это средство использует так называемые группы сборщиков данных. Оно позволяет собирать данные о производительности компьютера в автоматическом режиме. Их можно сохранять в файл, а затем просматривать с помощью системного монитора или в программе работы с электронными таблицами для анализа и создания отчета. Для получения доступа к описанным компонентам ОС Windows необходимо запустить оснастку perfmon.msc. Для выполнения запуска набрать perfmon в «Пуск» → «Выполнить» или найти и запустить файл perfmon.exe в папке C:\Windows\System32. Для ОС Linux: Для доступа к данным о производительности системы используется утилита sysctl, она осуществляет изменение параметров, хранящихся в виртуальной файловой системе /proc. Некоторые из них указаны ниже: /proc/cmdline: Содержит информацию о параметрах ядра, полученных при загрузке системы. /proc/cpuinfo: Содержит информацию о процессоре компьютера, на котором выполняется ядро. /proc/meminfo: Содержит информацию об оперативной памяти компьютера. /proc/loadavg: Содержит данные о средней загрузке процессора, включая информацию за разные промежутки времени (1 минута, 5 минут, 10 минут). proc/devices: Содержит данные о символьных и блочных устройствах, имеющихся в системе. /proc/filesystems: Содержит список поддерживаемых типов файловых систем. Системный журнал, как правило, выводит события в файл /var/log/syslog, события от ядра системы содержатся в файле /var/log/dmesg. 12 Наиболее часто используемые утилиты для мониторинга быстродействия системы и используемых ресурсов объединены в пакете утилит sysstat. В данный пакет входят утилита iostat, отображающая информацию об использовании системой центрального процессора и устройств хранения, и утилита sar для мониторинга активности операционной системы. Утилита sar позволяет опрашивать состояние системы с некоторым интервалом. Например, команда sar -uR 1 5 будет опрашивать загрузку процессора и состояние памяти 5 раз с интервалом в 1 секунду. По умолчанию, sar обновляет статистику системы каждые 10 минут, однако, чтобы обновление работало корректно в ОС Ubuntu Linux необходимо в файле /etc/defaults/sysstat поменять параметр ENABLED на true. После этого, с помощью вызова sar –uR (к примеру) можно просмотреть статистику использования процессора и памяти в интервалах по 10 минут. В конце файла со статистикой также будут показаны усредненные показатели. Описание установки для проведения лабораторной работы Установка для выполнения лабораторной работы представляет собой рабочую станцию, функционирующую под управлением ОС MS Windows 7. На каждой рабочей станции установлен пакет VirtualBox, в котором могут быть запущены операционные системы Windows 7 и Linux. Порядок выполнения работы 1 Запуск установки 1.1 Войти в систему. Запустить в среде VirtualBox операционную систему Windows. 1.2 Выполнить вход в операционную систему Windows. 2 Мониторинг основных показателей работы ОС Windows 2.1 Запустите программу «Сведения о системе» и ознакомьтесь с её возможностями. 2.2 Сохраните данные о конфигурации в файл, выполнив «Файл» → «Экспорт». Включите в отчет общие сведения о системе, данные об адаптерах сети, связанные с сетевыми подключениями, а также иные сведения на ваш выбор. 2.3 Откройте программу «Диспетчер задач» и ознакомьтесь с её возможностями. 2.4 Перейдите во вкладку «Процессы». Выполните «Вид» → «Выбрать столбцы», ознакомьтесь с дополнительными параметрами и включите отображение каких-либо из них. Включите в отчет скриншот со списком процессов (недоступно в более поздних версиях ОС Windows). 2.5 Перейдите во вкладку «Быстродействие», ознакомьтесь с отображаемыми показателями. Включите в отчет скриншот содержимого вкладки. 13 2.6 Перейдите во вкладку «Сеть», ознакомьтесь с отображаемыми показателями. Наблюдайте изменение графика загрузки при передаче каких-либо данных по сети. Для этого можно открыть какой-либо сайт или начать передачу данных на какой-либо сетевой узел. Включите в отчет скриншот содержимого вкладки. 2.7 Откройте компонент «Системный монитор» и ознакомьтесь с его возможностями. 2.8 На панели инструментов нажмите кнопку «Добавить» (зеленый знак «+»), добавляющую счетчики. Ознакомьтесь с объектами и счетчиками, которые можно добавить. 2.9 Выберите группу «Сетевой интерфейс». Выберите экземпляры выбранного объекта. Включите счетчик сетевой активности для уровня каналов передачи данных. Для этого для объекта «Сетевой интерфейс» добавьте счетчик «Всего байт/сек». После добавления откройте какой-либо сайт или начните передачу данных на какой-либо сетевой узел. Дождитесь появления изменений на диаграмме. 2.10 Добавьте дополнительные счетчики и протестируйте их. 2.11 Сделайте скриншот системного монитора и включите в отчет. 2.12 Сохраните параметры в файл, вызвав контекстное меню и выбрав «Сохранить как». 2.13 Откройте папку «Группы сборщиков данных». Ознакомьтесь с содержимым. 2.13.1 Создайте во вкладке «Особый» группу сборщиков данных. Для этого откройте вкладку. Затем щелкните правой кнопкой мыши в основном поле окна. В контекстном меню выберите «Создать – Группа сборщиков данных». Затем, следуя инструкциям, создайте сначала группу сборщиков данных из шаблона, а затем – вручную. 2.13.2 Откройте одну из групп сборщиков данных. Добавьте пару счетчиков данных на свое усмотрение. Затем откройте свойства одного из сборщиков. Выберите двоичный формат журнала. Щелкните в дереве слева по группе сборщиков данных. Выберите в свойствах (из контекстного меню) папку, в которую будет собираться протоколируемая информация. Затем запустите группу с помощью кнопки быстрого действия в верхней части окна. Откройте папку, выбранную ранее, откройте нужный файл и посмотрите результаты. По ходу работы занесите несколько скриншотов в отчет. 2.13.3 Повторите то же самое для других типов файлов журнала. 2.13.4 Сохраните шаблон группы сборщиков данных, выбрав соответствующий пункт контекстного меню (щелчок правой кнопкой мыши по группе). Затем этот шаблон можно будет использовать при создании новых групп сборщиков данных. Сделайте скриншот и занесите его в отчет. 14 3 Мониторинг основных показателей работы ОС Linux. 3.1 Ознакомиться с параметрами системы, хранящимися в виртуальной файловой системе /proc. Добавить в отчет информацию из /proc/meminfo и /proc/cpuinfo. 3.2 Ознакомиться с журналом ядра, выполнив команду dmesg. Отфильтровать только сообщения о процессоре с помощью dmesg | grep CPU. Полученные сообщения включить в отчет. 3.3 Ознакомиться с возможностями команды iostat. 3.4 Используя команду iostat, получить информацию о состоянии процессора и блочных устройств, включить ее в отчет. 3.5 Ознакомиться с возможностями команды sar. 3.6 Используя команду sar, выполнить мониторинг состояния памяти системы, центрального процессора, блочных устройств и сетевых интерфейсов. Мониторинг выполнить 1 раз, информацию включить в отчет. Требования к оформлению отчета и защите Отчет должен содержать описание порядка выполнения всех команд и содержание указанных при выполнении работы файлов. При защите отчета, исполнитель должен быть готов ответить на вопросы, касающиеся исследованного функционала. 15 Лабораторная работа №3. Использование команд для управления основными параметрами операционной системы Цель работы: Получение сведений о средствах управления основными параметрами операционных систем Windows и Linux. Теоретические сведения Утилиты, используемые в работе: Для изучения средств управления ОС Windows необходимо ознакомиться с основными программами: Оснастки (snap-ins) – программы для управления различными подсистемами ОС Windows. Ниже перечислены некоторые из оснасток (в скобках указаны названия исполняемых файлов, предоставляющих доступ к оснасткам). Редактор объекта групповой политики (gpedit.msc) — Управление политиками и конфигурацией операционной системы. Службы (services.msc) — Управление службами Windows. Получение информации о службах, запуск и остановка служб. Просмотр событий (eventvwr.msc) — Работа с журналами событий Windows. Параметры безопасности (secpol.msc) – Управление политиками безопасности. Оснастка может быть включена как расширение оснастки gpedit.msc. Управление компьютером (compmgmt.msc) — Управление компьютером и соответствующие служебные программы. Включает в себя некоторые из других оснасток, в том числе services.msc и eventvwr.msc. Данную оснастку можно открыть, вызвав контекстное меню у «ярлыка» «Мой компьютер» и нажав «Управление». Получить доступ к оснасткам можно, набрав название соответствующего файла в «Пуск» → «Выполнить», набрав название в командной строке, или, запустив соответствующий файл в «[папка ОС Windows]\system32\[название файла]», где [папка ОС Windows] — путь к папке операционной системы, а [название файла] – название файла, запускающего оснастку. Консоль управления Microsoft (Microsoft Management Console или MMC) – Программа, группирующая средства администрирования, которые используются для администрирования компьютеров, служб, других системных компонентов и сетей. Позволяет формировать произвольный набор оснасток. Консоль управления Microsoft можно открыть, набрав mmc в «Пуск» → «Выполнить», набрав mmc в командной строке, или, запустив mmc.exe в «[папка ОС Windows]\system32\», где [папка ОС Windows] — путь к папке операционной системы. 16 MSConfig – утилита, позволяющая управлять параметрами автозагрузки, автозагрузкой приложений, драйверов и служб. Утилиту MSConfig можно открыть, набрав её название в «Пуск» → «Выполнить». Основные сведения для изучения средств управления ОС Linux. proc - Виртуальная файловая система, использующаяся как интерфейс к ядру, в ней содержатся текущие параметры работы ядра и показатели функционирования. Большая часть параметров недоступно для изменения и может быть только прочтено. Информация распределена по директориям, отвечающим каждая за отдельный компонент функционирования системы. /proc/sys/fs – Файлы, содержащие настройки файловой системы. /proc/sys/kernel – Файлы, содержащие настройки ядра. /proc/sys/net – Файлы, содержащие параметры сетевого взаимодействия. /proc/sys/vm - Файлы, необходимые для управления памятью. /proc/scsi/scsi - Информация о SCSI устройствах, доступных ядру ОС. /proc/sys/fs/file-max Содержит максимальное количество одновременно открытых дескрипторов файлов. Требует увеличение при получении сообщений о том, что достигнуто максимальное количество открытых файлов. По умолчанию значение – 4096. /proc/sys/kernel/domainname /proc/sys/kernel/hostname Содержат сетевое и доменное имена компьютера. /proc/sys/kernel/msgmax Содержит максимальный размер сообщения, отправляемого между процессами в рамках межпроцессного взаимодействия. По умолчанию – 8192. /proc/sys/kernel/ctrl-alt-del Содержит параметр, отвечающий за реакции системы на нажатие комбинации клавиш Ctrl-Alt-Del. Значение 0 означает отправку этого значения программе init, для осуществления корректной остановки системы и перезагрузку. В случае значения больше 0, происходит немедленная перезагрузка. По умолчанию значение установлено как 0. 17 proc/sys/vm/buffermem Содержит данные об использовании системной памяти в качестве буферной. Три значения, указанные через пробел, означают процент использования памяти под буфер и могут интерпретироваться следующим образом: Минимальный процент системной памяти для использования под буфер; Значения, которые система устанавливает для буфера в случае уменьшения количества доступной памяти; Максимальный процент системной памяти для использования под буфер. По умолчанию используются следующие значения- 2 10 60. proc/sys/net/core/message_burst Содержит значение в десятых долях секунды, которое используется при записи нового предупреждения от ядра. В случае получения сообщения быстрее этого интервала они игнорируются. Используется для защиты от атак отказа в обслуживании, заключающихся в наводнении системы сообщениями. По умолчанию используется значение - 50 (5 секунд). /proc/sys/net/core/netdev_max_backlog Содержит параметр максимального количества сетевых пакетов в очереди на обработку ядром. Для случая, когда сетевой интерфейс получает их быстрее, чем ядро обрабатывает. По умолчанию используется значение - 300. sysctl – системная утилита ОС Linux, которая позволяет менять параметры ядра в /proc/sys в реальном времени. Описание установки для проведения лабораторной работы Установка для выполнения лабораторной работы представляет собой рабочую станцию, функционирующую под управлением ОС Linux. На каждой рабочей станции установлен пакет VirtualBox, в котором могут быть запущены операционные системы Windows 7 и Linux. Порядок выполнения работы 1. Запуск установки 1.1 Войдите в систему. Запустите в среде VirtualBox операционную систему Windows. 1.2 Выполните вход в операционную систему Windows. 2. Изучение средств управления в ОС Windows. 2.1 Запустите некоторые из оснасток и ознакомьтесь с их содержимым. 18 2.2 Запустите консоль управления mmc и ознакомьтесь с возможностями интерфейса. 2.3 Добавьте несколько оснасток. Для этого в меню нажмите «Консоль», далее «Добавить и удалить оснастку». В появившемся окне во вкладке «Изолированная оснастка» нажмите «Добавить» и выберите соответствующую оснастку. Попробуйте добавить ссылку на веб-ресурс, а также, с помощью добавления пустых папок, расширить древовидную структуру консоли оснасток. 2.4 Настройте расширения оснасток. Для этого в меню нажмите «Консоль», выберите «Добавить и удалить оснастку». В появившемся окне во вкладке «Расширения» будут доступны опции управления расширения оснастками. Ознакомьтесь с предоставляемыми возможностями и отключите часть расширений добавленных вами оснасток. 2.5 Сделайте скриншот дерева консоли mmc в раскрытом виде. Включите его в отчет. 2.6 Сохраните консоль в файл. Для этого в меню нажмите «Консоль», далее «Сохранить как». После этого, запуская сохраненный файл, будет происходить открытие консоли. 2.7 Добавьте сохраненную консоль в автозагрузку. Для этого создайте ярлык для файла консоли. Скопируйте ярлык в папку «Автозагрузка» (чтобы открыть папку, выполните «Пуск» -> «Все программы», вызовите контекстное меню папки «Автозагрузка», нажмите «Открыть»). 2.8 Перезагрузитесь, убедитесь в автозагрузке сохраненной консоли. 2.9 Откройте утилиту msconfig, ознакомьтесь с возможностями вариантов запуска, автозагрузки программ и служб. 2.10 Отключите автозагрузку сохраненной консоли. Сделайте скриншот списка автозагрузки приложений. 2.11 Перезагрузитесь, убедитесь в отсутствии загрузки сохраненной консоли. Включите автозагрузку консоли обратно. Перезагрузитесь, удалите ярлык запуска консоли из папки «Автозагрузка». 3. Изучение средств управления в ОС Linux. 3.1 Выполните вход в операционную систему Linux. 3.2 Вставьте какой-либо носитель. Откройте файл /proc/scsi/scsi и убедитесь в наличии этого носителя. Включите список носителей в отчет. 3.3 С помощью sysctl выведите список и значения параметров, относящихся к /proc/sys/fs, /proc/sys/kernel, /proc/sys/net и /proc/sys/vm. Включите в отчет параметры, относящиеся к /proc/sys/kernel. Требования к оформлению отчета и защите Отчет должен содержать описание порядка выполнения всех команд и содержание указанных при выполнении работы файлов. При защите отчета, исполнитель должен быть готов ответить на вопросы, касающиеся исследованного функционала. 19 Лабораторная работа №4. Управление внешними устройствами и модулями ядра в операционной системе GNU Linux. Цель работы: Получение сведений об управлении внешними устройствами в операционной системе GNU Linux. Теоретические сведения Утилиты, используемые в работе: Изначально задачи по управлению подключением и конфигурированием внешних устройств возлагались на пользователя, который самостоятельно должен был определять и подгружать модули для поддержки в ОС новых устройств созданием соответствующих файлов для работы с ними. Впоследствии данные функции были автоматизированы и объединены в менеджере устройств udev. Udev представляет собой менеджер устройств, который выполняет задачи по управлению файлами устройств в каталоге /dev и обработкой событий, возникающих при добавлении и отключении внешних устройств. В настоящий момент udev стало частью кода системы управления первоначальной загрузки ОС Linux - systemd. Udev поддерживает в актуальном состоянии содержимое каталога /dev, где каждое устройство, подключенное к системе, имеет соответствующий ему файл. При подключении устройства файл создается, а при его отключении удаляется. Сам каталог находятся в виртуальной файловой системе, содержимое которой формируется каждый раз при старте системы. Поддержка правил обработки событий от устройств позволяет udev расширить возможности путем создания гибких сценариев реагирования на сообщения, включая использование дополнительных скриптов и внешних программ обработки и задействование экспорта и импорта дополнительных данных для обработки событий ядром. В составе системы udev можно выделить три составные части: libudev – библиотека, использующаяся для получения доступа к сведениям об устройствах. |