第二章 python系统监控

用Python来编写脚本简化日常的运维工作是Python的一个重要用途。在Linux下，有许多系统命令可以让我们时刻监控系统运行的状态，如ps，top，free等等。要获取这些系统信息，Python可以通过subprocess模块调用并获取结果。但这样做显得很麻烦，尤其是要写很多解析代码。

在Python中获取系统信息的另一个好办法是使用psutil这个第三方模块。顾名思义，psutil = process and system utilities，它不仅可以通过一两行代码实现系统监控，还可以跨平台使用，支持Linux／UNIX／OSX／Windows等，是系统管理员和运维小伙伴不可或缺的必备模块。

安装方法如下：

pip3 install psutil

如果生产环境没有联网则可以先在外网使用pip下载，再移动至生产环境安装。为了方便显示语句运行结果，下面使用IPython解释器。在此啰嗦一下，IPython是学习Python的利器，是让Python显得友好十倍的外套，强烈建议读者使用IPython，可通过以下命令安装IPython

 pip3 install ipython。

下面一一列举使用方法。

2.1 获取CPU信息

2.1.1 获取CPU个数

在我自己的系统里面，cpu的个数是1.我们写命令之前，先启动python：

python3

>>> import psutil
>>> psutil.cpu_count()
1
>>> psutil.cpu_count(logical=False)
1

2.1.2 统计CPU的用户／系统／空闲时间

psutil.cpu_times()
scputimes(user=221.47, nice=0.0, system=65.89, idle=3585.53, iowait=11.51, irq=0.0, softirq=1.61, steal=0.0, guest=0.0, guest_nice=0.0)

>>> psutil.cpu_times(percpu=True)
[scputimes(user=221.47, nice=0.0, system=65.93, idle=3629.96, iowait=11.51, irq=0.0, softirq=1.61, steal=0.0, guest=0.0, guest_nice=0.0)]

2.1.3 获取CPU占用率

>>> psutil.cpu_percent(percpu=True)
[0.1]
>>> psutil.cpu_percent()
0.1

实例：

import psutil
for x in range(10):s=psutil.cpu_percent(interval=1)print("当前cput占比为：",s)

2.2 监控内存信息

2.2.1 查看物理内存

>>> psutil.virtual_memory()
svmem(total=8278306816, available=954941440, percent=88.5, used=7323365376, free=954941440)

2.2.2 查看交换内存

>>> psutil.swap_memory()
sswap(total=20787396608, used=17976201216, free=2811195392, percent=86.5, sin=0, sout=0)

实例：

>>> mem = psutil.virtual_memory()
>>> mem.total
8278306816
>>> mem.used
7043653632
>>> mem.free
1234653184
>>> type(mem.free)
<class 'int'>
>>> if mem.used/mem.total >0.8 :print("内存占用过高！")
else:print("内存占比正常。")

思考：内存的利用率应该怎样计算？

2.3 监控磁盘信息

2.3.1 查看磁盘分区

>>> psutil.disk_partitions()
[sdiskpart(device='C:\\', mountpoint='C:\\', fstype='NTFS', opts='rw,fixed'), sdiskpart(device='D:\\', mountpoint='D:\\', fstype='NTFS', opts='rw,fixed'), sdiskpart(device='E:\\', mountpoint='E:\\', fstype='exFAT', opts='rw,fixed')]

2.3.2 磁盘利用率

磁盘利用率要在参数上指定路径：

>>> psutil.disk_usage('C:\\')
sdiskusage(total=107374178304, used=62052282368, free=45321895936, percent=57.8)
>>> psutil.disk_usage('D:\\')
sdiskusage(total=403391377408, used=8059502592, free=395331874816, percent=2.0)

2.3.3 磁盘IO数

查看总IO数：

>>> psutil.disk_io_counters()
sdiskio(read_count=12433626, write_count=19244946, read_bytes=606192376832, write_bytes=564326417920, read_time=5281, write_time=4576)
>>> psutil.disk_io_counters().read_count
12441178

查看每个磁盘IO数：

>>> psutil.disk_io_counters(perdisk=True)
{'PhysicalDrive0': sdiskio(read_count=12432860, write_count=19245033, read_bytes=606186330112, write_bytes=564327729664, read_time=5216, write_time=4576), 'PhysicalDrive1': sdiskio(read_count=797, write_count=28, read_bytes=6743040, write_bytes=638976, read_time=65, write_time=0)}>>> s=psutil.disk_io_counters(perdisk=True)
>>> s['PhysicalDrive0']
sdiskio(read_count=12440387, write_count=19248016, read_bytes=606235895808, write_bytes=564359970816, read_time=5216, write_time=4578)
>>> s['PhysicalDrive0'].read_count
12440387

2.4 监控网络信息

2.4.1 获得本机IP

>>> import socket
>>> hostname = socket.gethostname()
>>> hostname
'LAPTOP-28C3GCM7'
>>> socket.gethostbyname(hostname)
'192.168.1.104'

2.4.2 获取网络读写字节个数

psutil.net_io_counters()#获取网络读写字节的个数
snetio(bytes_sent=8445215479, bytes_recv=7761730094, packets_sent=5203357, packets_recv=10378093, errin=0, errout=0, dropin=0, dropout=0)

思考：从中能获得什么信息？

2.4.3 获取网络接口信息

>>> psutil.net_if_addrs()
{'本地连接* 1': [snicaddr(family=<AddressFamily.AF_LINK: -1>, address='E8-6F-38-26-0F-C9', netmask=None, broadcast=None, ptp=None), snicaddr(family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, address='169.254.77.128', netmask='255.255.0.0', broadcast=None, ptp=None), snicaddr(family=<AddressFamily.AF_INET6: 23>, address='fe80::f05e:828a:d017:4d80', netmask=None, broadcast=None, ptp=None)],

2.4.4 获取网络接口状态

>>> psutil.net_if_stats()
{'蓝牙网络连接': snicstats(isup=False, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_FULL: 2>, speed=3, mtu=1500), '以太网': snicstats(isup=True, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_FULL: 2>, speed=100, mtu=1500), 'Loopback Pseudo-Interface 1': snicstats(isup=True, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_FULL: 2>, speed=1073, mtu=1500), 'WLAN': snicstats(isup=True, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_FULL: 2>, speed=300, mtu=1500), '本地连接* 1': snicstats(isup=False, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_FULL: 2>, speed=0, mtu=1500), '本地连接* 2': snicstats(isup=False, duplex=<NicDuplex.NIC_DUPLEX_FULL: 2>, speed=0, mtu=1500)}
>>> s=psutil.net_if_stats()
>>> s['以太网'].isup
True

思考：编写程序，查看本机哪个网络接口是开启的？

2.4.5 获取当前网络连接信息

psutil.net_connections()
Out[14]:
[sconn(fd=-1, family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, type=<SocketKind.SOCK_STREAM: 1>, laddr=addr(ip='127.0.0.1', port=10000), raddr=(), status='LISTEN', pid=9532),sconn(fd=-1, family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, type=<SocketKind.SOCK_STREAM: 1>, laddr=addr(ip='192.168.1.104', port=58020), raddr=addr(ip='206.189.32.61', port=443), status='ESTABLISHED', pid=10916),sconn(fd=-1, family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, type=<SocketKind.SOCK_STREAM: 1>, laddr=addr(ip='192.168.1.104', port=50557), raddr=addr(ip='40.90.189.152', port=443), status='ESTABLISHED', pid=4676),sconn(fd=-1, family=<AddressFamily.AF_INET: 2>, type=<SocketKind.SOCK_STREAM: 1>, laddr=addr(ip='127.0.0.1', port=52856), raddr=addr(ip='127.0.0.1', port=52857), status='ESTABLISHED', pid=9228),sconn(fd=-1, family=<AddressFamily.AF_INET6: 23>, type=<SocketKind.SOCK_DGRAM: 2>, laddr=addr(ip='::', port=5353), raddr=(), status='NONE', pid=2324),
。。。

2.5 应用：用python编写系统运行报告

import psutil
print("CPU的个数：",psutil.cpu_count())
print("CPU的物理总数是：",psutil.cpu_count(logical=False))
print("CPU的空闲时间是：",psutil.cpu_times())
print("CPU的全系统空闲时间是：",psutil.cpu_times(percpu=True))
print("CPU的占用率是：",psutil.cpu_percent())
print("CPU的所有占用率是：",psutil.cpu_percent(percpu=True))
for x in range(10):s=psutil.cpu_percent(interval=1)print("当前cput占比为：",s)
print("物理内存是：",psutil.virtual_memory())
print("交换内存是：",psutil.swap_memory())
print("查看磁盘分区：",psutil.disk_partitions())
print("查看磁盘利用率：",psutil.disk_usage('c:\\'))
print("查看磁盘io总数：",psutil.disk_io_counters())
print(psutil.disk_io_counters().read_count)
print("查看每个磁盘的io数",psutil.disk_io_counters(perdisk=True))#获取本机ip
import socket
hostname = socket.gethostname()
print("你的主机名是",hostname)
print("你的主机ip是",socket.gethostbyname(hostname))
print("网络独写字节个数",psutil.net_io_counters())
print("网络接口信息",psutil.net_if_addrs())
print("网络接口状态",psutil.net_if_stats())