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baim0-learn/linux/03 nethogs用法与CPU-内存-磁盘IO-网络流量异常排查.md
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2026-09-16 18:12:39 +08:00
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title: CPU / 内存 / 磁盘 IO / 网络流量异常排查(网络篇含 nethogs 详解)
date: 2026-09-16
tags:
- linux
categories:
- linux
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## 0. 总结(TL;DR)
- **四大异常排查的统一套路**:先看整体(利用率/饱和度/错误)→ 再定位到进程 → 再深挖到线程/文件/函数。即 Brendan Gregg 的 **USE 方法**(Utilization、Saturation、Errors)。
- 一句话记四个入口命令:
- CPU:`top` → `mpstat -P ALL` → `pidstat -u 1` → `perf top`
- 内存:`free -h`(看 **available** 不是 free)→ `top` 按 M → `dmesg` 查 OOM
- 磁盘 IO:`iostat -xz 1`(看 **await / aqu-sz / %util**)→ `iotop -o` / `pidstat -d`
- 网络:`sar -n DEV 1` 定量 → **`nethogs` 定人(按进程)** → `iftop` 定对象(按对端)→ `ip -s link` + `nstat` 查错误/重传
- **nethogs** 是网络排查链路中「按进程看带宽」的关键工具:回答「**哪个进程把带宽吃了**」,默认按 KB/s 排序,`-t` trace 模式可脚本化采集,详见 5.2 节。
- 关键认知:**load 高 ≠ CPU 忙**(含 D 状态等 IO 的线程);**free 低 ≠ 内存不够**(看 available);**%util 高 ≠ 磁盘一定慢**(看 await);**带宽打满前先确认网卡速率上限**。
(以下为完整版)
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## 1. 通用方法论:先看整体,再定位进程(USE 方法)
任何资源异常都按三步走,不要上来就 `ps aux | grep` 蒙:
1. **整体饱和度**:这个资源总共还够不够用?(USE:Utilization 利用率、Saturation 饱和度、Errors 错误)
2. **定位到进程**:谁在消耗?
3. **定位到根因**:进程内部的线程 / 文件 / 系统调用 / 代码在干什么?
对照总表(后文每章展开):
| 资源 | 第一步:整体 | 第二步:找进程 | 第三步:深挖 |
|---|---|---|---|
| CPU | `uptime`、`top`、`mpstat -P ALL 1` | `pidstat -u 1`、`top` | `top -H -p PID`、`perf top -p PID`、`strace -c -p PID` |
| 内存 | `free -h`、`cat /proc/meminfo` | `top`(按 M)、`pidstat -r 1` | `pmap -x PID`、`slabtop`、`dmesg`(OOM) |
| 磁盘 IO | `iostat -xz 1` | `iotop -o`、`pidstat -d 1` | `lsof -p PID`、`/proc/PID/io`、fatrace |
| 网络 | `sar -n DEV 1`、`ip -s link` | **`nethogs`**、`iftop`、`ss -tinp` | `nstat -az`、`ethtool -S`、tcpdump |
判断异常的辅助维度:
- **历史基线**:`sar`(sysstat 默认保留近 30 天 `/var/log/sa/saDD`)能回答「昨天这个时候是不是也这么高」;
- **压力指标 PSI**(内核 4.20+):`/proc/pressure/{cpu,memory,io}`,回答「任务因为等资源被卡了多久」,比利用率更接近「是不是真的不够用」:
```
$ cat /proc/pressure/io
some avg10=0.00 avg60=0.23 avg300=0.24 total=2677023340
full avg10=0.00 avg60=0.22 avg300=0.23 total=2288460457
```
`avg10/60/300` 是 10 秒 / 1 分钟 / 5 分钟内**任务因等该资源而停滞的时间占比(%)**。`some` = 至少部分任务被卡,`full` = 所有非 idle 任务全被卡。any 值持续 > 20% 基本可确认该资源是瓶颈。
---
## 2. CPU 异常排查
### 2.1 第一步:看 load 和整体利用率
```bash
uptime
# 17:11:42 up 7 days, 3:30, 1 user, load average: 0.20, 0.16, 0.14
```
`load average` 三个值 = 1/5/15 分钟内**平均可运行(R)+ 不可中断睡眠(D)状态的线程数**。判断标准:
- load < CPU 核数:正常;
- load 持续 > 核数:队列在积压(但**不等于 CPU 忙**,见 2.3);
- 1 分钟值 ≫ 15 分钟值:负载在**上升**;反过来是在**回落**。
```bash
nproc # 核数,load 的参照系
top -bn1 | head -5 # 非交互打一份快照
```
`top` 头部关键行:
```
%Cpu(s): 4.5 us, 4.5 sy, 0.0 ni, 86.4 id, 4.5 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
```
逐列含义与异常指向:
| 列 | 含义 | 高了说明什么 / 下一步 |
|---|---|---|
| `us` | 用户态 CPU | 应用本身在算:业务逻辑、死循环、频繁 GC。→ `pidstat -u` + `perf top` |
| `sy` | 内核态 CPU | 系统调用/内核路径重:频繁 IO、锁竞争、内存分配。→ `strace -c`、`perf top` 看内核函数 |
| `ni` | nice 调整过的用户态 | 同 us,少见 |
| `id` | 空闲 | 越高越好 |
| `wa` | **等 IO 的 CPU** | 磁盘/存储慢,不是 CPU 不够!→ 转第 4 章 `iostat` |
| `hi` | 硬中断 | 网卡/磁盘中断风暴。→ `/proc/interrupts` |
| `si` | 软中断 | 高 PPS 网络收发、ksoftirqd 高。→ `/proc/softirqs`、`sar -n DEV` |
| `st` | 被宿主机偷走(仅虚拟机) | **云主机超卖 / 同宿主邻居吵闹**。st 持续 > 10% 直接找云厂商,本机查不出东西 |
**top 交互速记**:`1` 展开每核;`P` 按 CPU 排;`M` 按内存排;`c` 显示完整命令行;`H` 切到线程视图;`k` kill;`W` 保存配置。
### 2.2 确认是单核打满还是整体打满
```bash
mpstat -P ALL 1 1
```
```
05:11:45 PM CPU %usr %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %guest %gnice %idle
05:11:45 PM all 2.00 0.00 0.50 0.00 0.00 0.50 0.00 0.00 0.00 97.00
05:11:45 PM 0 0.99 0.00 0.99 0.00 0.00 0.99 0.00 0.00 0.00 97.03
05:11:45 PM 1 3.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 96.97
```
典型异常形态:
- **某一颗核 100%、其余空闲**:单线程瓶颈(如单 worker 的 Redis、没开多线程的压缩任务)。优化方向是多开实例 / 多线程,加核没用。
- **所有核 us 高**:应用计算量真上来了,扩容或优化代码。
- **sy 占比高(> 20~30%)**:系统调用太频繁或内核锁竞争,继续往下查。
- **si 集中在某一核**:网卡软中断没有分散,检查 RPS/IRQ affinity(见 5.6)。
### 2.3 load 高但 CPU 不忙:查 D 状态
load 统计 R+D。如果 `load 很高、%Cpu id 也很高`,多半是一堆线程卡在 **D(不可中断睡眠,通常在等 IO)**:
```bash
# vmstat 的 r 列 = 运行队列长度(R),b 列 = D 状态数
vmstat 1 5
```
```
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- -------cpu-------
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st gu
2 0 0 73868 30836 679976 0 0 503 14 1539 8 1 0 99 0 0 0
```
- `r` 持续 > 核数:CPU 真不够 / 调度排队;
- `b` 持续 > 0:有线程卡 IO,去第 4 章。
找出具体哪些进程在 D:
```bash
ps -eo pid,ppid,stat,wchan:30,comm | awk '$3 ~ /^D/'
# 或直接看卡在哪
for p in $(ps -eo pid,stat | awk '$2~/^D/{print $1}'); do
echo "== $p $(cat /proc/$p/comm)"; cat /proc/$p/stack 2>/dev/null | head -5
done
```
`/proc/<pid>/stack` 里的内核栈能直接看到卡在 `io_schedule` / `nfs_wait` / 哪个文件系统路径上。
### 2.4 第二步:定位到进程
```bash
# 每 1 秒输出所有进程 CPU 占用(含 %wait 等待调度的时间)
pidstat -u 1
```
```
05:11:59 PM UID PID %usr %system %guest %wait %CPU CPU Command
05:11:59 PM 1001 57651 0.99 0.00 0.00 0.00 0.99 0 gitea
05:11:59 PM 0 141362 0.99 0.00 0.00 0.00 0.99 1 AliYunDun
```
注意 `%CPU` 是**单核百分比**:800% = 用满 8 个核。`%wait` 高说明进程想跑但排不上队(CPU 真饱和)。
老命令同样好用:
```bash
ps -eo pid,ppid,pcpu,pmem,comm --sort=-pcpu | head -15
ps aux --sort=-%cpu | head
```
### 2.5 第三步:定位到线程和函数
**定位到线程**(Java/Go 多线程服务必做):
```bash
top -H -p <PID> # 线程视图,找到最热的 TID
pidstat -t -p <PID> 1 # 命令行等价
```
拿到 TID 后,Java 栈对照:`printf '%x\n' <TID>` 转十六进制,`jstack <PID>` 里搜 `nid=0x<hex>`。
**定位到函数**(为什么这个进程烧 CPU):
```bash
perf top -p <PID> # 实时看热点函数(用户态+内核态)
perf top -g -p <PID> # 带调用链(需要 frame pointer 或 dwarf)
```
没有 perf 或权限不足时,退而用 `strace -c -p <PID>` 统计系统调用分布——sy 高的进程一眼可见是 futex 风暴、epoll 空转还是读写频繁。
### 2.6 上下文切换与中断异常
CPU 不高但「卡」,有时是调度/中断层面的问题:
```bash
vmstat 1 # 看 cs(每秒上下文切换)和 in(每秒中断)
```
经验值:`cs` 和核数×1万 同数量级还算正常;突然暴涨一个数量级要查。
```bash
pidstat -w 1 # cswch/s 自愿切换(主动等锁/等IO),nvcswch/s 非自愿(被抢占)
cat /proc/interrupts # 硬中断按核分布,看是否单核倾斜
cat /proc/softirqs # 软中断分类(NET_RX/NET_TX/TIMER/RCU...)
```
非自愿切换 `nvcswch/s` 爆高 + `r` 队列长 = 线程数远超核数在互抢(典型:线程池配太大)。
### 2.7 云主机专属:steal 时间
```bash
top # %Cpu 行看 st
# 或者
sar -u 1 5 | grep -v Average # %steal 列
```
`st`(steal)是虚拟化管理程序把本属于这台 VM 的 CPU 分给了别的 VM。**本机一切指标都正常、st 却 10%+**,就是宿主机超卖/邻居吵闹,工单找云厂商,别再折腾本机。
### 2.8 CPU 排查速查表
| 现象 | 首选命令 | 大概率原因 |
|---|---|---|
| load 高 + id 低 + us 高 | `pidstat -u 1` | 应用算力不足 → `perf top` 找热点 |
| load 高 + id 低 + sy 高 | `strace -c -p PID` | 系统调用风暴、锁、IO 路径 |
| load 高 + id 高 | `ps -eo stat \| grep -c ^D`、`vmstat` 看 b | D 状态堆叠,查磁盘/NFS |
| load 高 + wa 高 | `iostat -xz 1` | 存储慢,不是 CPU 问题 |
| 单核 100% | `mpstat -P ALL 1` | 单线程瓶颈 |
| si 高、单核软中断倾斜 | `cat /proc/softirqs` | 网卡中断未分散(RPS) |
| 什么都正常就是慢(VM) | `sar -u` 看 %steal | 宿主机超卖 |
| cs 暴涨 | `pidstat -w 1` | 线程过多互抢 |
---
## 3. 内存异常排查
### 3.1 第一步:free 的正确读法
```bash
free -h
```
```
total used free shared buff/cache available
Mem: 1.6Gi 1.1Gi 72Mi 20Mi 694Mi 573Mi
Swap: 0B 0B 0B
```
**唯一正确的看法:看 `available`,不看 `free`。**
- `free`(72Mi)是「完全没被任何人用」的内存,Linux 会把空闲内存拿去做 page cache,所以这个值**常年很小是正常的**;
- `buff/cache`(694Mi)大部分是可回收的:进程要内存时内核立即回收给它;
- `available`(573Mi)= 内核估算的「现在启动一个新应用最多能拿到多少」,**这个才是剩余内存的真实答案**。
> 经验:available / total 持续 < 10% 才算内存紧张。free 低 + available 高 = 完全健康,不要清缓存。
### 3.2 /proc/meminfo 关键字段
```bash
grep -E 'MemTotal|MemFree|MemAvailable|Buffers|^Cached|SwapTotal|SwapFree|Dirty|Writeback|Slab|SReclaimable|SUnreclaim|Shmem' /proc/meminfo
```
```
MemTotal: 1712768 kB
MemFree: 84764 kB
MemAvailable: 602204 kB
Buffers: 31540 kB
Cached: 606828 kB
SwapTotal: 0 kB
SwapFree: 0 kB
Dirty: 64 kB
Writeback: 0 kB
Shmem: 20872 kB
Slab: 155864 kB
SReclaimable: 77084 kB
SUnreclaim: 78780 kB
```
| 字段 | 含义 | 异常信号 |
|---|---|---|
| `Cached` | page cache | 高是正常的;「内存莫名消失」先看这 |
| `Dirty` / `Writeback` | 待回写 / 回写中的脏页 | Dirty 长期几个 GB 不落盘 → 存储慢或 writeback 参数问题,断电风险大 |
| `Shmem` | 共享内存 + tmpfs | tmpfs(/dev/shm、/run)占用直接吃掉可用内存且不在任何进程 RSS 里体现全量 |
| `Slab` | 内核对象缓存 | 其中 `SUnreclaim`(不可回收)暴涨 → dentry/inode 泄漏(海量小文件遍历后常见) |
| `SwapTotal/Free` | swap | 见 3.5 |
### 3.3 第二步:谁在吃内存
```bash
top # 按 M 排序,看 RES 列
# 或
ps -eo pid,rss,pmem,comm --sort=-rss | head -15
# 或动态看
pidstat -r 1
```
```
05:11:59 PM UID PID minflt/s majflt/s VSZ RSS %MEM Command
05:11:59 PM 0 196594 12.87 0.00 10128796 173364 10.12 pi
```
列辨析(排查时极容易搞错):
- **VSZ/VIRT**(虚拟地址空间):包含映射但从未碰过的内存,**大不代表有问题**(Java 堆、Go runtime 动辄几十 G 很正常);
- **RSS/RES**(常驻物理内存):实际占的物理页,**看这个**;
- **minflt/s**(minor fault):页已在内存(如 cache),只是没映射,无害;
- **majflt/s**(major fault):要从磁盘读页(swap 换入 / mmap 文件缺页),**持续非 0 = 内存不足在抖**,性能杀手。
**RSS 的坑——共享库被重复计算**:多个进程共享的 libc 等页会算进每个进程的 RSS,直接加总 RSS 会远超物理内存。精确口径用 PSS(按比例分摊共享页):
```bash
# smem(需安装):按 PSS 排
smem -rtk | tail -15
```
**看单个进程的内存构成**:
```bash
pmap -x <PID> | tail -20
# [ anon ] 堆/栈等匿名页 —— 泄漏一般长在这
# 文件名开头的行是 mmap 的文件/共享库 —— 不算泄漏
```
判断「进程内存泄漏」的标准动作:**连续采 RSS 画曲线**:
```bash
while :; do ps -o rss= -p <PID> >> rss.log; sleep 60; done
# RSS 单调只涨不回落(重启才降)→ 泄漏;涨到平台期稳住 → 是 cache 型应用(如 JVM、Redis)的天性
```
### 3.4 那些「找不到凶手」的内存消失
RSS 加总对不上 used 的常见去向,按概率排:
1. **page cache / slab**:`free` 的 buff/cache 列,正常,可回收;
2. **tmpfs**:`df -h -t tmpfs`,/dev/shm、/run 里的大文件;
3. **SUnreclaim slab**:`slabtop -s c | head` 看 dentry/inode 是否 GB 级(海量小文件 + 高目录遍历导致),可 `echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches` 回收(先确认可回收部分确实大);
4. **HugePages**:`grep Huge /proc/meminfo`,给 Oracle/Redis THP 预留的不在 RSS 常规口径;
5. **内核/驱动**:`cat /proc/vmallocinfo`、`slabtop`,网卡大 ring buffer、GPU 驱动也会吃。
> 清缓存命令(仅用于验证「消失的内存在哪」,**不要当日常运维手段**):
> `sync; echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches`
### 3.5 swap 与 OOM
**swap**:本机 SwapTotal=0(很多云主机默认关 swap)。有 swap 的机器上:
- `free` 里 swap 被用了**不代表**异常(冷数据换出很正常);
- 要看的是 `vmstat 1` 的 **si / so(每秒换入/换出)**:持续非 0 才是「在抖」,说明活跃内存真不够;
- 伴随症状:`pidstat -r` 的 majflt/s 飙升、load 高、iowait 高。
**OOM Killer**——进程「莫名消失」必查:
```bash
dmesg -T | grep -iE 'out of memory|oom-kill|killed process'
journalctl -k | grep -i oom
# 典型输出:
# [Tue Sep 16 10:22:01 2026] Out of memory: Killed process 81234 (java) total-vm:... anon-rss:...
```
容器/cgroup 场景(dmesg 可能没有,看 cgroup 事件):
```bash
cat /sys/fs/cgroup/memory.events 2>/dev/null | grep oom # cgroup v2
cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.oom_control 2>/dev/null # cgroup v1
```
谁最容易被 OOM 选中:`cat /proc/<PID>/oom_score`(分数越高越先死),可通过 `oom_score_adj`(-1000~1000)保护关键进程。
### 3.6 PSI memory:内存压力的终极判据
```bash
cat /proc/pressure/memory
# some avg10=0.00 avg60=0.00 avg300=0.00 total=887003792
# full avg10=0.00 avg60=0.00 avg300=0.00 total=825600394
```
`full` 持续 > 0 说明有**全系统**因内存回收而停滞(direct reclaim),即使 available 看着还行,也说明回收速度跟不上分配速度(典型:大页/连续内存分配、zone 不均)。
### 3.7 内存排查速查表
| 现象 | 首选命令 | 大概率原因 |
|---|---|---|
| free 很低 | `free -h` 看 available | 多半正常,cache 占用 |
| available < 10% | `top` 按 M / `smem -rtk` | 找出 RSS 大户 |
| RSS 总和 ≪ used | `df -h -t tmpfs`、`slabtop -s c` | tmpfs / slab 泄漏 |
| 进程 RSS 只涨不跌 | 连续采样 + `pmap -x` | 泄漏(anon 段增长) |
| 进程突然没了 | `dmesg -T \| grep -i oom` | OOM Killer |
| 卡、majflt 高、si/so 非 0 | `vmstat 1`、`pidstat -r 1` | swap 抖动,内存真不够 |
| 内存时有时无地卡 | `/proc/pressure/memory` | direct reclaim 停顿 |
---
## 4. 磁盘 IO 异常排查
### 4.1 第一步:iostat 看盘的整体状况
```bash
iostat -xz 1 # -x 扩展列 -z 隐藏空闲盘,1 秒一刷
```
(新版 sysstat 输出,读写分列):
```
Device r/s rkB/s rrqm/s %rrqm r_await rareq-sz w/s wkB/s wrqm/s %wrqm w_await wareq-sz ... aqu-sz %util
vda 22.00 1332.00 0.00 0.00 1.59 60.55 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 ... 0.04 1.20
```
老版只有合并的 `await`,新版拆成 `r_await` / `w_await`,更精确。**真正要盯的只有 4 组指标**:
| 列 | 含义 | 异常标准(经验值) |
|---|---|---|
| `r/s` `w/s` | 每秒读/写次数(IOPS) | 对照盘的规格:SATA SSD 几万、NVMe 几十万、机械盘 100~200。`r/s+w/s` 顶到规格上限 = IOPS 打满 |
| `rkB/s` `wkB/s` | 读/写吞吐 | 顶到接口带宽(SATA ≈ 550MB/s、千兆网盘 ≈ 110MB/s)= 带宽打满 |
| `r_await` `w_await` | 每个 IO 的**平均耗时(ms)**,含排队 | 机械盘 > 10ms、SSD > 1~2ms、NVMe > 0.5ms 且持续 → 盘慢或过载。这是「应用感觉卡」最直接的对应指标 |
| `aqu-sz` | 平均 IO 队列深度 | 持续 > 1(SSD)说明请求在排队;越大堵得越狠 |
| `%util` | 每秒中盘忙的时间占比 | 机械盘 ≈100% 即饱和;**SSD/NVMe 因内部并行,util 高不一定饱和,必须结合 await 看** |
典型判读组合:
| iostat 表现 | 结论 |
|---|---|
| await 高 + aqu-sz 高 + %util ≈ 100 | 盘真被打满了,找出是谁(4.2) |
| await 高 + %util 不高 | 盘的**自身/链路**问题(坏道、RAID 重建、云盘限速、网络盘抖动),和应用无关,查硬件/云监控 |
| rkB/s 顶满带宽、await 不高 | 顺序大流量(备份/日志归档),不一定是故障 |
| r/s 几万但 rkB/s 很小 | 随机小 IO 风暴(大量小文件/元数据操作),await 会很难看 |
### 4.2 第二步:哪个进程在读写
```bash
iotop -oP # -o 只显示正在做IO的进程,-P 只显示进程(不含线程)
# 或非交互打一份
iotop -bon3
```
```
Total DISK READ: 12.00 M/s | Total DISK WRITE: 3.50 M/s
TID PRIO USER DISK READ DISK WRITE SWAPIN IO COMMAND
81234 be/4 mysql 8.20 M/s 2.10 M/s 0.00 % 5.31 % mysqld
```
等价命令行工具:
```bash
pidstat -d 1 # kB_rd/s kB_wr/s kB_ccwr/s(ccwr=写了又被取消的,如覆盖写)
```
**注意 iotop 的一个大坑**:它的 Total 行统计的是「系统调用层」的读写,和 iostat 看到的「块设备层」经常对不上——page cache 回写(kworker)、文件系统日志(jbd2)、内存回收(kswapd)产生的磁盘 IO **不属于任何业务进程**。所以:
- iostat 高、iotop 业务进程都不高 → 看内核线程:
```bash
ps aux | grep -E 'jbd2|kworker|kswapd|kdmflush' | grep -v grep
# jbd2/sda1-8 高 = 文件系统 journal 压力大(大量小写入/ fsync 频繁)
# kswapd 高 + si/so 非 0 = 内存不够在回收,IO 是内存问题的次生灾害(回第 3 章)
```
### 4.3 第三步:进程在读写哪些文件
```bash
# 某进程当前打开且在用的大文件
lsof -p <PID> -nP | grep -E 'REG' | awk '$7 > 104857600' # >100MB 的
# 直接看进程 IO 计数器(累计值,取两次差值)
cat /proc/<PID>/io
# read_bytes: 实际从块设备读了多少
# write_bytes: 实际写到块设备多少
# cancelled_write_bytes: 写取消量
# 全盘文件级审计:谁在读写什么文件(需要 root,内核 audit)
fatrace -c 2>/dev/null | head -30 # 部分发行版需安装 fatrace
```
没有 fatrace 的极简替代:对嫌疑进程 `lsof -p` 反复采样,或用 `strace -e trace=read,write,pread64,pwrite64 -c -p <PID>` 统计它读写的 fd,再对照 `ls -l /proc/<PID>/fd` 把 fd 翻译成文件名。
### 4.4 文件系统层:空间、inode、「删了文件空间没回来」
IO 排查经常和**容量**问题混在一起,一并说:
```bash
df -h # 文件系统使用率
df -i # inode 使用率(海量小文件会先打爆 inode,df -h 却还有空间)
```
**经典悬案:`df` 说满了,`du -sh /*` 加总却对不上**,三个原因按概率排:
1. **文件已删但被进程持有句柄**(日志被 rm 但服务没重启),空间不释放:
```bash
lsof +L1 # 直接列出 link 数=0 的被删文件
# 或
find /proc/*/fd -lname '*deleted*' -ls 2>/dev/null
# 释放:重启进程,或 echo > /proc/<PID>/fd/<FD> 截断(比 rm 优雅)
```
2. **挂载点遮蔽**:目录挂载前有旧数据,被挂载的文件系统盖住了。卸载后(或 `mount --bind / /mnt` 后看 `/mnt/<目录>`)才能看到。
3. **du 没加 -x 跨了文件系统**、硬链接重复计算等口径问题。
### 4.5 根因定位后的常见处置方向
| 定位结果 | 处置 |
|---|---|
| 单进程日志/备份把盘打满 | ionice 降级:`ionice -c3 -p <PID>`(idle 类,空闲时才轮到它);rsync/cp 加 `--bwlimit` |
| jbd2 高(fsync 风暴) | 应用减少 fsync 频率、批量提交;极端可换 noatime/data=writeback(权衡可靠性) |
| kswapd 引起的 IO | 治本在内存(扩内存/降用量),不是盘的问题 |
| 盘本身 await 高、负载不高 | 查 SMART:`smartctl -a /dev/sda`;云盘查云监控是否限速/突发额度耗尽 |
| 随机小 IO 风暴 | 应用层合并写、增大缓冲、换 SSD/NVMe |
### 4.6 磁盘 IO 排查速查表
| 现象 | 首选命令 | 大概率原因 |
|---|---|---|
| 应用卡 + wa 高 | `iostat -xz 1` 看 await/aqu-sz | 盘过载或盘故障 |
| iostat 高、iotop 没进程 | `ps aux \| grep -E 'jbd2\|kswapd\|kworker'` | 回写/日志/回收的内生 IO |
| 明确要限速 | `ionice -c3 -p PID` | 备份/统计类任务让路 |
| df 满 du 不满 | `lsof +L1` | 删除未释放的句柄 |
| 写小文件极慢 | `iostat` 看 r/s 与 rareq-sz | 随机小 IO / 元数据瓶颈 |
| 建不了文件但空间够 | `df -i` | inode 耗尽 |
---
## 5. 网络流量异常排查
网络排查的四级定位链:**`sar` 定量(网卡总账)→ `nethogs` 定人(哪个进程)→ `iftop` 定对象(和谁传)→ `ss`/`tcpdump` 定细节(单连接/报文)**。本章按此顺序展开。
### 5.1 第一步:网卡总量到底满没满
```bash
sar -n DEV 1 # 每秒各网卡收发
```
```
05:11:58 PM IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s %ifutil
05:11:58 PM eth0 25.00 24.00 1.55 39.96 0.00 0.00 0.00 0.00
```
关键列:`rxkB/s`、`txkB/s`(吞吐)、`rxpck/s`、`txpck/s`(PPS)、`%ifutil`(半双工估算的利用率,全双工网卡参考价值有限)。
**「满没满」要自己算**——先拿到网卡速率上限:
```bash
ethtool eth0 | grep -i speed # 物理网卡:Speed: 10000Mb/s
# 虚拟网卡(virtio 等)常显示 Unknown!,那就以云厂商给的实例带宽上限为准
```
换算:10Gb/s ≈ 1250 MB/s ≈ 1250000 kB/s。`txkB/s` 达到上限的 80% 且持续 = 带宽打满实锤。
> 没有 sar 的裸机替代:`cat /proc/net/dev`(累计字节数,取两次差值)、`ip -s link`、小工具 `ifstat -i eth0 1`、`nload eth0`。
裸 /proc 写法(容器里也能用):
```bash
rx1=$(awk '/eth0/{print $2}' /proc/net/dev); sleep 1
rx2=$(awk '/eth0/{print $2}' /proc/net/dev)
echo "RX: $(( (rx2-rx1)/1024 )) KB/s"
```
### 5.2 第二步:哪个进程在吃带宽 —— nethogs 详解
sar 只能告诉你**网卡**跑了多少流量,回答不了「**哪个 PID** 干的」。`nethogs` 就是干这个的:按进程分组统计实时带宽,是带宽告警后第一个该敲的命令。
#### 5.2.1 安装与前提
```bash
# Debian / Ubuntu
apt install -y nethogs
# RHEL / CentOS
yum install -y nethogs
```
> 需要 **root** 运行(抓包 + 遍历 /proc 匹配 socket inode)。普通用户跑大部分连接会显示 `unknown TCP`。
#### 5.2.2 基本用法与输出解读
```bash
nethogs # 监控所有 up 的非 loopback 网卡
nethogs eth0 # 只监控 eth0
nethogs eth0 eth1 # 监控多块
```
交互界面(默认 1 秒刷新,按速率降序):
```
NetHogs version 0.8.7
PID USER PROGRAM DEV SENT RECEIVED
196510 root sshd: root@pts/0 eth0 28.246 0.653 KB/sec
141362 root /usr/local/aegis/AliYunDun eth0 2.208 0.117 KB/sec
? root unknown TCP 0.000 0.000 KB/sec
TOTAL 30.454 0.770 KB/sec
```
列含义:
| 列 | 含义 |
|---|---|
| `PID` | 进程号;`?` 表示没能匹配到进程 |
| `USER` | 进程属主 |
| `PROGRAM` | 程序名(`-l` 显示完整命令行,`-b` 只显示 basename) |
| `DEV` | 流量走的网卡 |
| `SENT` / `RECEIVED` | 该进程**发送 / 接收**速率,默认 KB/s |
> `unknown TCP`:nethogs 通过 pcap 抓包拿到五元组,再去 `/proc/<pid>/fd` 反查 socket inode 归属进程。短连接(抓到时进程已退出)、内核线程发的包、权限不足时都会归入 unknown。
#### 5.2.3 命令行参数全解
```bash
usage: nethogs [-V] [-h] [-x] [-d seconds] [-v mode] [-c count] [-t] [-p] [-s]
[-a] [-l] [-f filter] [-C] [-b] [-P pid] [device [device ...]]
```
| 参数 | 作用 | 使用场景 |
|---|---|---|
| `-d 秒` | 刷新间隔,默认 1 | 压平毛刺用 `-d 5` |
| `-v mode` | 视图模式:`0`=KB/s(默认) `1`=累计KB `2`=累计B `3`=累计MB `4`=MB/s `5`=GB/s | 看「**谁累计传得最多**」用 `-v 3`;千兆以上环境用 `-v 4` |
| `-c 次数` | 刷新 N 次后自动退出,默认 0=无限 | 配合 `-t` 采集样本 |
| `-t` | tracemode:类似 `top -b` 的批处理输出 | **脚本化 / 落日志必用** |
| `-p` | 混杂模式抓包(不推荐) | 默认只抓本机地址的包,够了 |
| `-s` | 按 SENT 列排序 | 找上行大户(备份/外传) |
| `-a` | 监控所有设备,含 loopback 和 down 的 | 排查本机服务间互调流量 |
| `-l` | 显示完整命令行 | 区分同名进程 |
| `-b` | 只显示程序 basename | 输出更窄 |
| `-C` | TCP 和 UDP 都抓(老版本只抓 TCP) | 0.8.x 建议显式加上 |
| `-f 表达式` | pcap 过滤表达式(实验性),如 `-f "port 53"` | 只看某类流量 |
| `-P pid` | 只显示指定进程 | 盯单个进程 |
| `-g N` | 每 N 次刷新做一次进程 GC,默认 50 | 一般不用动 |
| `-x` | bughunt 调试模式 | 排查 nethogs 自身问题 |
#### 5.2.4 运行中交互按键
| 按键 | 作用 |
|---|---|
| `q` | 退出 |
| `m` | **切换显示单位**:KB/s → 累计 KB → 累计 B → 累计 MB → MB/s → GB/s 循环(等价于改 `-v`) |
| `s` | 按 SENT(发送)排序 |
| `r` | 按 RECEIVED(接收)排序 |
| `l` | 显示完整命令行 |
| `b` | 程序名显示为 basename |
#### 5.2.5 实战常用姿势
**姿势一:突发带宽告警,现场抓凶手**
```bash
nethogs -d 2 # 2 秒刷新,按 m 切到累计 MB,等 30 秒看谁涨得最快
```
**姿势二:无人值守采集(挂后台 / 接告警脚本)**
```bash
# 每 2 秒采样一次,采 30 轮,按时间戳落文件
nethogs -t -d 2 -c 30 eth0 >> /var/log/nethogs.$(date +%F).log
```
`-t` trace 模式输出形如:
```
Refreshing:
sshd: root@pts/0/196510/0 28.2457 0.652734
/usr/local/aegis/aegis_client/aegis_13_03/AliYunDun/141362/0 2.20781 0.117188
unknown TCP/0/0 0 0
```
格式为 `程序/PID/UID<TAB>SENT<TAB>RECEIVED`(单位 KB/s),非常规律,一行 awk 就能找出超速进程:
```bash
# 找出任意一轮采样中发送速率超过 10000 KB/s 的进程
nethogs -t -d 1 -c 60 eth0 | awk -F'\t' '$2 > 10000 && !/^Refreshing/ {print strftime("%T"), $0}'
```
**姿势三:只关心某个端口 / 某类业务**
```bash
nethogs -t -f "port 3306" eth0 # 谁在和 MySQL 交互
nethogs -t -f "udp" eth0 # 只看 UDP
```
**姿势四:找「累计流量王」而不是瞬时峰值**
定时任务备份、日志外发这类瞬时抓不到的,用累计模式:
```bash
nethogs -v 3 -d 10 # 累计 MB,10 秒刷新,挂一会儿按总量排序看
```
#### 5.2.6 原理与注意事项(避坑)
1. **工作原理**:libpcap 抓包得到 IP+端口 → 解析 `/proc/net/tcp(6)/udp(6)` 拿到 socket inode → 遍历 `/proc/<pid>/fd` 匹配 inode → 流量记到进程头上。所以:
- 必须 **root**(否则 /proc 下别人的 fd 读不到);
- **短命进程**(php-fpm 子进程、curl 一闪而过)容易漏记或归 unknown;
- 连接建立后进程退出、fd 被继承(fork 型服务),流量可能记在父进程或显示不全。
2. **统计口径是「网卡上看到的包」**,含协议头开销,和应用层日志里的字节数会有差异,数量级对得上即可。
3. 默认**不监控 loopback**,本机服务互调(nginx → 127.0.0.1:9000)看不到,要加 `-a`。
4. 容器环境里在**宿主机**上跑 nethogs 看到的还是宿主机 PID 命名空间里的进程名,veth 对抓包意义不大;更推荐进容器网络命名空间执行:`nsenter -t <pid> -n nethogs`。
### 5.3 第三步补充:按连接/对端定位(iftop + ss)
nethogs 按进程、iftop 按连接,两者互补。抓到进程后还想知道「在和谁传」:
```bash
iftop -n -P -i eth0 # 按对端 IP:端口 实时排行,-n 不反解域名,-P 显示端口
```
```bash
# 已知是某进程后,看它具体的连接与每连接队列
ss -tinp | grep -A1 pid=81234
# 输出里含 cwnd、rtt、bytes_sent、bytes_received、retrans,能精确到单连接
```
分工口诀:**sar 定量 → nethogs 定人(进程)→ iftop 定对象(对端)→ ss -tinp 定细节(连接)**。
### 5.4 出口流量异常(被打满 / 疑似外泄)的标准流程
1. `sar -n DEV 1` 确认是 `txkB/s`(出向)异常;
2. `nethogs -s eth0`(`-s` 按发送排序)抓进程;
- 抓到的是**认识的业务进程** → 正常业务高峰,考虑限速(`tc`)或扩容;
- 抓到的是**陌生进程** → `ls -l /proc/<PID>/exe` 看二进制路径、`cat /proc/<PID>/cmdline`,高度怀疑被入侵/挖矿外传,先 `iptables -I OUTPUT -m owner --pid-owner <PID> -j DROP`(或 kill)止血再排查;
3. nethogs 抓不到(unknown TCP 多)→ `iftop -nP` 看对端 IP,`ss -tanp` 找对应五元组归属;短连接一闪而过的情况用抓包兜底:
```bash
tcpdump -i eth0 -nn -c 1000 -w /tmp/cap.pcap # 先采 1000 包
# 事后分析哪个 IP 量大
tcpdump -nn -r /tmp/cap.pcap | awk '{print $3}' | cut -d. -f1-4 | sort | uniq -c | sort -nr | head
```
### 5.5 入口流量异常(疑似被攻击/刷接口)
- `iftop -nP` / `sar -n DEV` 看入口带宽和 PPS:
- **带宽大、包也大**:正常内容被刷(盗链),找业务层解决(Referer 校验、CDN);
- **PPS 巨大、平均包小**(rxkB/s ÷ rxpck/s ≈ 几十字节):典型小包攻击/SYN flood,本机协议栈扛不住时救不了,要靠上游清洗/高防;
- `ss -s` 看连接概貌,`ss -ant state syn-recv | wc -l` 飙升 = SYN 攻击(`net.ipv4.tcp_syncookies=1` 确认开启);
- 配合第 01 篇的连接状态统计:`ss -ant | awk 'NR>1{++S[$1]} END{for(a in S)print a,S[a]}'` 看 TIME_WAIT/CLOSE_WAIT 堆积。
### 5.6 错误、丢包、重传:流量「不大但很卡」
流量没满但业务超时/慢,查质量指标:
```bash
ip -s link show eth0
```
```
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 ...
RX: bytes packets errors dropped missed mcast
662667261 1473827 0 0 0 0
TX: bytes packets errors dropped carrier collsns
350565994 983604 0 0 0 0
```
- `errors`(CRC/帧错误,持续增长 → 网线/光模块/对端端口问题)、`dropped`(缓冲区满丢包 → 本机收包来不及处理)、`overruns`、`carrier` 任何一项**持续增长**都是实锤故障;
- 更细的计数在驱动层:`ethtool -S eth0 | grep -iE 'drop|err|miss|fifo'`;
- TCP 层健康度:
```bash
nstat -az | grep -iE 'TcpRetransSegs|TcpInErrs|ListenDrops|ListenOverflows|UdpRcvbufErrors'
```
```
TcpRetransSegs 12973 0.0
TcpInErrs 28 0.0
TcpExtListenOverflows 0 0.0
TcpExtListenDrops 0 0.0
```
- **重传率** = TcpRetransSegs ÷ TcpOutSegs,> 1% 说明链路质量差或对端拥塞;
- `ListenOverflows/ListenDrops` 增长 → accept 队列溢出(backlog 太小,详见第 01 篇 4.5 节);
- `UdpRcvbufErrors` 增长 → UDP 应用读太慢丢包(调大 `net.core.rmem_max` + 应用 SO_RCVBUF);
- 软中断是否均衡:`cat /proc/softirqs` 看 NET_RX 是否全压在 CPU0。单核 si 打满而总带宽没满 → 开 RPS 或调网卡队列 IRQ 绑定:
```bash
# 查看与设置网卡队列数
ethtool -l eth0
ethtool -L eth0 combined 4
# 各队列中断绑核:/proc/irq/<N>/smp_affinity_list
```
### 5.7 连接数 / conntrack 上限
「流量不大、CPU 不高,但新连接建立失败/丢 SYN」常见元凶:
```bash
ss -s # 连接概览
```
```
Total: 254
TCP: 17 (estab 5, closed 1, orphaned 0, timewait 1)
```
```bash
sysctl net.netfilter.nf_conntrack_count net.netfilter.nf_conntrack_max
dmesg -T | grep -i 'conntrack.*full' # 打满时内核日志会有 "nf_conntrack: table full, dropping packet"
```
`count` 接近 `max`:调大 `nf_conntrack_max`(同时调 hashsize),或业务侧减少短连接。文件句柄上限同理:`cat /proc/<PID>/limits | grep 'open files'`,`ss -s` 的 Total 逼近 limit 时应用会报 `Too many open files`。
### 5.8 网络排查速查表
| 现象 | 首选命令 | 大概率原因 |
|---|---|---|
| 出口带宽打满 | `nethogs -s eth0` | 业务高峰 / 异常进程外传 |
| 入口被打 | `iftop -nP`、`sar -n DEV` 看 PPS 与均包长 | 盗链 or 小包攻击 |
| 知道网卡忙但不知谁 | `nethogs` → `iftop` → `ss -tanp` | 三级定位 |
| 流量不大但慢/超时 | `ip -s link`、`nstat -az \| grep -iE 'retrans\|drop'` | 丢包/重传/accept 溢出 |
| 单核 si 100% | `cat /proc/softirqs` | 网卡中断未分散 |
| 新连接失败 | `ss -s`、conntrack 计数、ulimit | conntrack 满 / 句柄满 |
| 短连接凶手抓不到 | `tcpdump` 采样后离线统计 | 进程生命周期太短 |
---
## 6. 综合决策树(症状 → 命令链)
```
收到告警/用户报障「机器很卡」
│
├─ ① 先花 10 秒看全局:uptime(load)+ top(CPU 分解)+ free -h + iostat -xz 1 3 + sar -n DEV 1 3
│
├─ ② load 高、CPU us/sy 高 ─────────────→ 第 2 章:pidstat -u 1 → top -H → perf top
│
├─ ③ load 高、CPU 闲(id 高)────────────→ vmstat 看 b 列(D 状态)→ iostat → 第 4 章
│
├─ ④ CPU 正常、内存 available 低/进程消失 → 第 3 章:top M → dmesg OOM → slabtop/tmpfs
│
├─ ⑤ wa 高、await 高 ──────────────────→ 第 4 章:iotop -o → lsof/PID/io → ionice 止血
│
├─ ⑥ 带宽/PPS 告警 ────────────────────→ 第 5 章:sar -n DEV → nethogs(进程)→ iftop(对端)
│
├─ ⑦ 都没满但就是卡 ───────────────────→ st(云超卖)/ PSI /proc/pressure/* / nstat 重传丢包
│
└─ ⑧ 事后复盘(现场没了)───────────────→ sar 历史:sar -u/-r/-d/-n DEV -f /var/log/sa/sa<DD>
```
## 7. 工具全家福对照表
| 维度 | CPU | 内存 | 磁盘 IO | 网络 |
|---|---|---|---|---|
| 整体利用率 | `top` `mpstat -P ALL` `sar -u` | `free -h` `vmstat` `sar -r` | `iostat -xz` `sar -d` | `sar -n DEV` `ip -s link` `ifstat` |
| 饱和度/压力 | `vmstat` r 列、PSI cpu | PSI memory、si/so、`sar -q` | aqu-sz、`await`、PSI io | `%ifutil`、与速率上限对比 |
| 错误 | `%steal`(VM) | dmesg OOM、majflt | SMART、`dmesg` IO error | `ip -s` errors/dropped、`nstat`、重传率 |
| 定位进程 | `pidstat -u`、`top` | `top` M、`smem`(PSS)、`pidstat -r` | `iotop -o`、`pidstat -d` | **`nethogs`** |
| 定位连接/文件 | — | `pmap -x` | `lsof`、`/proc/PID/io`、`fatrace` | `iftop`、`ss -tinp`、`tcpdump` |
| 定位代码 | `perf top`、`strace -c`、`top -H` | 采样 RSS + valgrind/heaptrack | `strace -e trace=%file` | — |
| 历史回看 | `sar -u -f /var/log/sa/saDD` | `sar -r` | `sar -d` | `sar -n DEV` |
## 8. 一句话总结
> 四大资源异常排查的通用心法:**先用 USE(利用率/饱和度/错误)看整体定方向,再用对应的 per-process 工具(CPU 用 pidstat、内存用 top/smem、磁盘用 iotop、网络用 nethogs)定位到人,最后下沉到线程/文件/连接/函数层找根因**;网络这一环记住四级定位链——sar 定量、nethogs 定人、iftop 定对象、ss/tcpdump 定细节,即可闭环。