Speicherfresser

Gerade bei älteren Systemen ist die Kapazität des Arbeitsspeichers eng begrenzt. Reagiert das System nicht wie gewohnt und wollen die CPU-Metriken nicht allzuviel verraten, kommt unter Umständen ein speicherhungriger Prozess als Verursacher infrage. Rufen Sie Dstat dann mit den Parametern -g -m -s --top-mem auf, um einen Blick auf die entsprechenden Werte zu werfen (Abbildung 3).

Abbildung 3: Speicherfressern kommen Sie mit Dstat schnell auf die Spur.

Die relevanten Bereiche Paging (-g), Memory usage (-m), Swap (-s) und Most expensive (--top-mem) beziehen sich auf den virtuellen System- sowie den realen Arbeitsspeicher, der Anwendungen für deren Aufgaben bereitsteht.

In der Regel benötigen leerlaufende Prozesse den Speicher jedoch nicht permanent, weswegen der Kernel diesen in entsprechende Speicherbereiche ("Pages") auf die Festplatte auslagert ("Page-out", siehe zweite Spalte in Abbildung 3). Nach diesem Vorgang steht mehr Arbeitsspeicher für andere Vorgänge bereit. Umgekehrt liest ein System den Speicher wieder ins RAM ("Page-in", siehe erste Spalte in Abbildung 3), sobald die Anwendung ihn benötigt.

Der Bereich Memory Usage hingegen zeigt Metriken für den physikalischen Arbeitsspeicher: Wie viel RAM befindet sich gerade im Einsatz (used)? Wie viele Daten warten darauf, dass das System sie noch auf die Festplatte schreibt (buff)? Wie viele Daten warten darauf, dass das System sie von Speichermedien ins RAM einliest (cach), und wie viel RAM steht insgesamt noch bereit (free)?

Generell gilt: Je höher der Wert in der Spalte used und je kleiner die Zahl bei free, desto stärker nehmen die Programme den Arbeitsspeicher des Systems in Anspruch. Tendiert die freie RAM-Kapazität gegen null, beginnt der Kernel mit dem Swapping. Das bedeutet schlicht, dass er von Prozessen reservierten Arbeitsspeicher auf die Festplatte schreibt. Da diese deutlich langsamer arbeitet als der Hauptspeicher, verlangsamt sich die Geschwindigkeit des gesamten Systems entsprechend. Der dritte Bereich der Ausgabe in Abbildung 3 zeigt dazu, welche Datenmengen der Kernel gerade ausgelagert hat (used) und wie viel Kapazität noch für das Swapping bereitsteht (free).

Für eine schnelle Auskunft sorgt zudem der Schalter --top-mem, der den größten Speicherfresser anzeigt. Für Abbildung 3 kam das Benchmarking-Tool Mbw [6] zum Einsatz, das die Anwendung Compiz in Sachen Speicherbedarf ablöst. Dstat zeigt, wie der Kernel sich vermehrt des Pagings bedient und zudem immer mehr Daten in den Swap-Bereich auslagert. Dementsprechend langsam reagierte das System hier beim Aufruf von Dstat.

Beim Betrachten der Speicherauslastung gilt: Je mehr aktives Paging und Swapping stattfindet, desto langsamer arbeitet das System. Besonders das Swapping beeinträchtigt die zur Verfügung stehende Bandbreite der Festplatten.

Datendurchsatz

Nicht nur CPU- und RAM-Auslastung beeinflussen die gefühlte Leistungsfähigkeit eines Systems, sondern auch die Datenträger, auf denen Betriebssystem und Anwendungen lagern. Dstat bringt Schalter mit, über die Sie die Zugriffe pro Sekunde sowie den Durchsatz eines Speichermediums messen, meist als "Disk-I/O" bezeichnet (Abbildung 4).

Abbildung 4: Dstat schwenkt bei den Schreibzugriffen auf Grün, um eine Veränderung anzuzeigen.

Das Kommando dstat -d --disk-util --disk-tps fördert alle diesbezüglich relevanten Daten zutage: Der Bereich Dsk/total (-d) zeigt den Durchsatz beim Lesen und Schreiben für alle Datenträger zusammen. Im Anschluss folgt für jedes erkannte Speichermedium (in Abbildung 4: sda, Schalter --disk-util) die aktuelle Auslastung in Prozent, während der dritte Bereich mit dem Namensdoppler dsk/total die Lese- und Schreiboperation pro Zeitintervall anzeigt.

Bedenklich wird es, wenn etwa die Festplattenauslastung deutlich steigt, denn bei 100 Prozent ist bekanntlich Schluss. Ab dieser Schwelle würde die Zahl der Prozesse, die auf Disk-I/O warten (CPU-Statistiken, Spalte wait), dramatisch steigen.

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