Python使用开源库psutil库监控Linux
Psutil库是一个开源且跨平台的库,其提供了便利的函数来获取操作系统的信息,如CPU,内存,磁盘,网络等信息。
安装方式:pip install psutil.
下面介绍一下相关的监控函数,具体操作的环境在ipython中,安装:yum install ipython
1、CPU
与cpu相关的功能函数
1)cpu_count默认返回逻辑cpu的个数,也可以指定logical=false获取物理cpu的个数。
In [1]: import psutil In [2]: psutil.cpu_count() Out[2]: 2 In [4]: psutil.cpu_count(logical=False) Out[4]: 2
2)cpu_percent返回cpu的利用率,可以通过interval参数阻塞式地获取interval时间范围内的cpu利用率,否则,获取上一次调用cpu_percent这段时间以来的cpu利用率。可以使用percent参数指定获取每个cpu的利用率,默认获取整体的cpu利用率。
In [5]: psutil.cpu_percent() Out[5]: 0.1 In [7]: psutil.cpu_percent(percpu=True) Out[7]: [0.1, 0.0]
3)cpu_times以命名元组的形式返回cpu的时间花费,也可以通过percpu参数指定获取每个cpu的统计时间。
In [8]: psutil.cpu_times() Out[8]: scputimes(user=23.62, nice=0.0, system=38.07, idle=17458.43, iowait=16.43, irq=0.0, softirq=0.24, steal=0.0, guest=0.0, guest_nice=0.0)
4)cpu_times_percent与cpu_times类似,但是返回的是耗费时间的比例。
In [9]: psutil.cpu_times_percent() Out[9]: scputimes(user=0.0, nice=0.0, system=0.1, idle=99.9, iowait=0.0, irq=0.0, softirq=0.0, steal=0.0, guest=0.0, guest_nice=0.0)
5)cpu_stats以命令元组的形式返回cpu的统计信息,包括上下文切换、中断、软中断和系统调用的次数。
In [10]: psutil.cpu_stats() Out[10]: scpustats(ctx_switches=1070599, interrupts=639997, soft_interrupts=620611, syscalls=0)
2、内存
与内存相关的功能函数
1)virtual_memory以命名元组的形式返回内存使用情况,包括总内存、可用内存、内存利用率、buffer\cached等。
In [11]: psutil.virtual_memory() Out[11]: svmem(total=1907970048, available=1509765120, percent=20.9, used=240463872, free=1449373696, active=199106560, inactive=139300864, buffers=2125824, cached=216006656, shared=10063872, slab=54452224) In [12]: psutil.virtual_memory().total Out[12]: 1907970048
#将字节转换成人类可读的函数
def bytes2human(n): symbols = ('K','M','G','T','P','E','Z','Y') prefix = {} for i,s in enumerate(symbols): prefix[s] = 1 << (i + 1) *10 for s in reversed(symbols): if n >= prefix[s]: value = float(n) / prefix[s] return '%.1f%s' % (value,s) return "%sB" % n
In [14]: bytes2human(psutil.virtual_memory().total) Out[14]: '1.8G'
2)swap_memory以命名元组的形式返回swap memory的使用情况。
In [15]: psutil.swap_memory() Out[15]: sswap(total=2147479552, used=0, free=2147479552, percent=0.0, sin=0, sout=0)
3、磁盘
与磁盘相关的功能函数
1)disk_partitions返回所有已经挂的磁盘,以命名元组的形式返回。命名元组包含磁盘名称、挂载点、文件系统类型等信息。
In [16]: psutil.disk_partitions() Out[16]: [sdiskpart(device='/dev/sda3' mountpoint='/', fstype='xfs', opts='rw,relatime,attr2,inode64,noquota'), sdiskpart(device='/dev/sda1', mountpoint='/boot', fstype='xfs', opts='rw,relatime,attr2,inode64,noquota')] def get_disk_via_mountpoint(mountpoint): disk = [item for item in psutil.disk_partitions() if item.mountpoint == mountpoint] return disk[0].device In [18]: get_disk_via_mountpoint('/') Out[18]: '/dev/sda3' In [19]: get_disk_via_mountpoint('/boot') Out[19]: '/dev/sda1'
2)disk_usage获取磁盘的使用情况,包括磁盘的容量、磁盘的空间利用率。
In [21]: psutil.disk_usage('/') Out[21]: sdiskusage(total=18242076672, used=6832975872, free=11409100800, percent=37.5) In [22]: bytes2human(psutil.disk_usage('/').total) Out[22]: '17.0G'
3)disk_io_counters以命名元组的形式返回磁盘io统计信息,包括读的次数,写的次数,读字节数,写字节数。
In [23]: psutil.disk_io_counters() Out[23]: sdiskio(read_count=8407, write_count=2567, read_bytes=195427840, write_bytes=54457856, read_time=38577, write_time=34691, read_merged_count=2, write_merged_count=613, busy_time=24421)
4、网络
与网络相关的功能函数
1)net_io_counter返回当前系统中网络io统计信息是监控系统中最需要关注的网络信息。net_io_counter函数以命名元组的形式返回了每块网卡的网络io统计信息,包括收发字节数,收发包的数量,出错情况与删包情况。
In [24]: psutil.net_io_counters() Out[24]: snetio(bytes_sent=658478, bytes_recv=290760, packets_sent=3387, packets_recv=2735, errin=0, errout=0, dropin=0, dropout=0) In [25]: psutil.net_io_counters(pernic=True) Out[25]: {'ens33': snetio(bytes_sent=385132, bytes_recv=293910, packets_sent=1740, packets_recv=2765, errin=0, errout=0, dropin=0, dropout=0), 'ens37': snetio(bytes_sent=275804, bytes_recv=0, packets_sent=1662, packets_recv=0, errin=0, errout=0, dropin=0, dropout=0), 'lo': snetio(bytes_sent=0, bytes_recv=0, packets_sent=0, packets_recv=0, errin=0, errout=0, dropin=0, dropout=0)}
2)net_connections以列表的形式返回第个网络网接详细信息。可以行使查看网络连连状态。统计连接个数以及处于特定状态的网络连接个数。
In [26]: psutil.net_connections() Out[26]: [sconn(fd=1, family=2, type=2, laddr=addr(ip='127.0.0.1', port=323), raddr=(), status='NONE', pid=6155), sconn(fd=22, family=10, type=1, laddr=addr(ip='::', port=3306), raddr=(), status='LISTEN', pid=7054), sconn(fd=3, family=2, type=1, laddr=addr(ip='0.0.0.0', port=22), raddr=(), status='LISTEN', pid=6550), sconn(fd=4, family=10, type=1, laddr=addr(ip='::', port=22), raddr=(), status='LISTEN', pid=6550), sconn(fd=2, family=10, type=2, laddr=addr(ip='::1', port=323), raddr=(), status='NONE', pid=6155), sconn(fd=3, family=2, type=1, laddr=addr(ip='10.0.0.171', port=22), raddr=addr(ip='10.0.0.1', port=20590), status='ESTABLISHED', pid=6705), sconn(fd=13, family=2, type=1, laddr=addr(ip='127.0.0.1', port=25), raddr=(), status='LISTEN', pid=7832), sconn(fd=14, family=10, type=1, laddr=addr(ip='::1', port=25), raddr=(), status='LISTEN', pid=7832), sconn(fd=7, family=2, type=2, laddr=addr(ip='0.0.0.0', port=68), raddr=(), status='NONE', pid=17166), sconn(fd=3, family=2, type=1, laddr=addr(ip='10.0.0.171', port=22), raddr=addr(ip='10.0.0.1', port=20696), status='ESTABLISHED', pid=15983)]
3)net_if_addrs以字典的形式返回网卡的配置信息,包括ip地址、子网掩码、MAC地址和广播地址。
In [27]: psutil.net_if_addrs() Out[27]: {'ens33': [snicaddr(family=2, address='10.0.0.171', netmask='255.255.255.0', broadcast='10.0.0.255', ptp=None), snicaddr(family=10, address='fe80::479e:194c:b6bb:9553%ens33', netmask='ffff:ffff:ffff:ffff::', broadcast=None, ptp=None), snicaddr(family=17, address='00:0c:29:a2:07:95', netmask=None, broadcast='ff:ff:ff:ff:ff:ff', ptp=None)], 'ens37': [snicaddr(family=17, address='00:0c:29:a2:07:9f', netmask=None, broadcast='ff:ff:ff:ff:ff:ff', ptp=None)], 'lo': [snicaddr(family=2, address='127.0.0.1', netmask='255.0.0.0', broadcast=None, ptp=None), snicaddr(family=10, address='::1', netmask='ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff', broadcast=None, ptp=None), snicaddr(family=17, address='00:00:00:00:00:00', netmask=None, broadcast=None, ptp=None)]}
4)net_if_stats返回网卡的详细信息,包括是否启动、通信类型、传输速度与mtu。
In [29]: psutil.net_if_stats() Out[29]: {'ens33': snicstats(isup=True, duplex=2, speed=1000, mtu=1500), 'ens37': snicstats(isup=True, duplex=2, speed=1000, mtu=1500), 'lo': snicstats(isup=True, duplex=0, speed=0, mtu=65536)}
5、其他
1)users以命名元组的方式返回当前登录用户的信息,包括用户名,登录时间,终端与主机的信息。
In [30]: psutil.users() Out[30]: [suser(name='root', terminal='tty1', host='', started=1591761024.0, pid=6176), suser(name='root', terminal='pts/0', host='10.0.0.1', started=1591761024.0, pid=6884), suser(name='root', terminal='pts/1', host='10.0.0.1', started=1591761152.0, pid=15985)]
2)boot_time以时间戳的形式返回系统的启动时间
In [31]: psutil.boot_time() Out[31]: 1591760992.0 datetime.datetime.fromtimestamp(psutil.boot_time()).strftime("%Y-%M-%D %H:%M:%S") Out[33]: '2020-49-06/10/20 11:49:52'
6、一个案例:使用psutil实现监控程序
在程序中,使用psutil收集了cpu的信息,开机时间,内存信息,磁盘信息,网络信息等。
monitor.py具体内容如下:
#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- from __future__ import unicode_literals import os import socket from datetime import datetime import jinja2 import yagmail import psutil EMAIL_USER = 'mick_bing@126.com' #发送邮箱帐号 EMAIL_PASSWORD = '***********' #发送邮箱登录码或授权码 RECIPIENTS = ['eeexu123@163.com','eee@sohu.com'] #接收邮件的帐号 #将获取到的监控信息写入monitor.html中 def render(tpl_path, **kwargs): path, filename = os.path.split(tpl_path) return jinja2.Environment( loader=jinja2.FileSystemLoader(path or './') ).get_template(filename).render(**kwargs) #将获取的信息转化为人类可读 def bytes2human(n): symbols = ('K', 'M', 'G', 'T', 'P', 'E', 'Z', 'Y') prefix = {} for i, s in enumerate(symbols): prefix[s] = 1 << (i + 1) * 10 for s in reversed(symbols): if n >= prefix[s]: value = float(n) / prefix[s] return '%.1f%s' % (value, s) return "%sB" % n #获取CPU的信息 def get_cpu_info(): cpu_count = psutil.cpu_count() #CPU的逻辑个数 cpu_percent = psutil.cpu_percent(interval=1) #CPU的利用率 return dict(cpu_count=cpu_count, cpu_percent=cpu_percent) #获取内存的信息 def get_memory_info(): virtual_mem = psutil.virtual_memory() mem_total = bytes2human(virtual_mem.total) #内存总量 mem_percent = virtual_mem.percent #内存的利用率 mem_free = bytes2human(virtual_mem.free + virtual_mem.buffers + virtual_mem.cached) #内存的可使用空间 mem_used = bytes2human(virtual_mem.total * virtual_mem.percent) #内存的已使用空间 return dict(mem_total=mem_total, mem_percent=mem_percent, mem_free=mem_free, mem_used=mem_used) #获取磁盘的信息 def get_disk_info(): disk_usage = psutil.disk_usage('/') disk_total = bytes2human(disk_usage.total) #磁盘的总量 disk_percent = disk_usage.percent #磁盘的利用率 disk_free = bytes2human(disk_usage.free) #磁盘可用空间 disk_used = bytes2human(disk_usage.used) #磁盘已用空间 return dict(disk_total=disk_total, disk_percent=disk_percent, disk_free=disk_free, disk_used=disk_used) #获取网络信息 def get_net_info(): net_info = psutil.net_io_counters() net_sent = net_info.bytes_sent #网络发送字节数 net_recv = net_info.bytes_recv #网络接收字节数 packet_sent = net_info.packets_sent #网络发送数据包 packet_recv = net_info.packets_recv #网络接收数据包 return dict(net_sent=net_sent,net_recv=net_recv,packet_sent=packet_sent,packet_recv=packet_recv) #获取系统开机时间 def get_boot_info(): boot_time = datetime.fromtimestamp(psutil.boot_time()).strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S") #获取开机的时间戳,并将时间戳转化年月日 return dict(boot_time=boot_time) #获取信息更新 def collect_monitor_data(): data = {} data.update(get_boot_info()) data.update(get_cpu_info()) data.update(get_memory_info()) data.update(get_disk_info()) data.update(get_net_info()) return data def main(): hostname = socket.gethostname() #获取系统主机的时间 data = collect_monitor_data() data.update(dict(hostname=hostname)) content = render('monitor.html', **data) print content with yagmail.SMTP(user=EMAIL_USER, password=EMAIL_PASSWORD, host='smtp.126.com') as yag: for recipient in RECIPIENTS: yag.send(recipient, "监控信息".encode('utf-8'), content.encode('utf-8')) if __name__ == '__main__': main()
我们将所有收集的监控数据保存在一个字典中,并以解引用的方式传递给render函数。render函数的作用非常简单,在默认的情况下根据模板的名称在当前目录下查找模板,然后使用jinja2进行模板渲染。模板渲染以后,就得到一个HTML形式的字符串。在此例中,模板形式如下:
<html> <head><title>监控信息</title> <body> <table border="1"> <tr><td>服务器名称</td><td>{{hostname}}</td></tr> <tr><td>开机时间</td><td>{{boot_time}}</td></tr> <tr><td>CPU个数</td><td>{{cpu_count}}</td></tr> <tr><td>CPU利用率</td><td>{{cpu_percent}}%</td></tr> <tr><td>内存总量</td><td>{{mem_total}}</td></tr> <tr><td>内存利用率</td><td>{{mem_percent}}%</td></tr> <tr><td>内存已用空间</td><td>{{mem_used}}</td></tr> <tr><td>内存可用空间</td><td>{{mem_free}}</td></tr> <tr><td>磁盘空间总量</td><td>{{disk_total}}</td></tr> <tr><td>磁盘空间利用率</td><td>{{disk_percent}}%</td></tr> <tr><td>磁盘已用空间</td><td>{{disk_used}}</td></tr> <tr><td>磁盘可用空间</td><td>{{disk_free}}</td></tr> <tr><td>网络发送数据包</td><td>{{packet_sent}}</td></tr> <tr><td>网络接收数据包</td><td>{{packet_recv}}</td></tr> </table> </body> </html>
运行程序所得如下: