运维Python自动化之路：基础信息模块之psutil模块

文末赠书

一、前言：

系统信息的收集，对于服务质量的把控、服务的监控等来说是非常重要的组成部分，甚至是核心的基础支持部分。

我们可以通过大量的核心指标数据，结合对应的检测体系，快速的发现异常现象苗头，进行可控的措施。

二、 psutil模块简介：

psutil是一个跨平台库，主要获取两部分信息：

 进程信息和系统利用率（包括cpu、内存、磁盘、网络等）信息。主要应用于系统监控，分享和限制系统资源及进程的管理。

它实现等同命令行攻击提供的功能，常见等同命令如下：

进程相关：
    ps 、top、lsof、kill、nice、pidof、taskset
网络相关：
   netstat、ifconfig
用户相关：
who
磁盘相关：
 df
内存相关：
  free
io相关：
  ionice、iostat、iotop
运行时相关：
  uptime
终端相关：
   tty

1.信息获取的具体方式：

命令操作  |  grep  过滤关键字  | awk 筛选具体数据值  | 其他的数据处理

2.命令实践：获取网卡的ip地址

ifconfig方式：

ip address方式：

3.命令实践：获取所有网卡的ip地址

ifconfig方式：

ip address 方式：

4.命令实践：获取所有运行端口的信息--以TCP为例：

5.psutil模块安装：

6.模块使用：

在python解释器环境中

# 1.导包
  import psutil
#2.使用包功能
  psutil.virtual_memory()

ipython方式

安装：

yum  install ipython* -y
pip3  install ipython

三、cpu信息获取：

目标：

通过psutil获取cpu相关信息

基础信息：

• User Time:执行用户进程的时间百分比
  

• System Time:执行内核进程和中断的时间百分比
  

• Wait IO ：由于IO等待而使CPU处于idle（空闲)状态的时间百分比

• Idel ：cpu处于idel状态的时间百分比

我们使用psutil.cpu_time()方法可以非常简单的获取这些信息。

操作方法:

基本信息
    cpu_times()
注意：
  我们可以为该方法添加percup=True获取逻辑cpu信息
cpu核信息
   cpu_count()
注意：
  我们可以为该方法添加logical=True获取逻辑cpu信息

简单实践：

1.获取cpu的总体信息：

cpu_info = psutil.cpu_times()
print("cpu基本信息：{}".format(cpu_info))
print("cpu基本信息格式：{}".format(type(cpu_info)))

2.获取cpu的部分信息

cpu_info= psutil.cpu_times()
cpu_user = cpu_info.user
print("cpu的用户进程占比：{}".format(cpu_user))
cpu_system=cpu_info.system
print("cpu的系统进程占比：{}".format(cpu_system))
cpu_iowait=cpu_info.iowait
print("cpu的io等待占比：{}".format(cpu_iowait))

3.获取cpu核基本信息

cpu_count = psutil.cpu_count()
print("cpu的核信息：{}".format(cpu_count))

4.获取cpu核逻辑信息

cpu_count = psutil.cpu_count(logical=True)
print("cpu的核信息（包含逻辑）：{}".format(cpu_count))

5.获取所有用户的cpu信息

print(psutil.users())

四、内存信息获取：

目标：

通过psutil获取内存相关信息数据

基本介绍：

  Linux系统的内存利用率信息涉及total(内存总数)、used(已使用的内存数)、free(空闲内存数)、buffers(缓冲使用数)、cache（缓存使用数）、swap(交换分区使用数)等

使用方法：

获取内存基本信息
  psutil.virtual_memory()
获取交换内存基本信息
  psutil.swap_memory()

简单实践：

1.获取全部内存信息

mem_info = psutil.virtual_memory()
print("内存的基本信息：{}".format(mem_info))

2.获取部分内存信息

mem_total = mem_info.total
print("内存的总量：{}".format(mem_total))
mem_used = mem_info.used
print("内存的总量：{}".format(mem_used))
mem_free = mem_info.free
print("内存的总量：{}".format(mem_free))
mem_buffers = mem_info.buffers
print("内存的总量：{}".format(mem_buffers))

3.获取交换内存分区的详细信息

mem_swap = psutil.swap_memory()
print("内存的交换信息：{}".format(mem_swap))

4.获取交换内存分区的部分信息

swap_total = mem_swap.total
print("交换内存总量：{}".format(swap_total))

五、磁盘信息：

目标：

通过 psutil获取磁盘相关信息数据

基本信息：

在系统的所有磁盘信息中，我们更加关注磁盘的利用率及IO信息，其中磁盘利用率使用psutil.disk_usage方法获取。
基本使用：

磁盘的分区信息获取：
  disk_partitions
磁盘的挂载点信息获取
  disk_usage('挂载点')
磁盘io相关操作信息
  disk_io_counters()
 可以通过perdisk = True 获取具体的分区详情

简单实践：

1.获取磁盘分区的详情信息

disk_info = psutil.disk_partitions()
print("所有的分区详情：{}".format(disk_info))

2.获取磁盘分区的挂载点基本信息

disk_root = psutil.disk_usage('/')
print("根分区详情：{}".format(disk_root))

3.获取磁盘分区的部分信息

root_total = disk_root.total
print("根分区挂载容量详情：{}".format(root_total))

4.获取io基本信息

disk_count = psutil.disk_io_counters()
print("分区io信息：{}".format(disk_count))

5.获取io部分信息

disk_writer_count = disk_count.write_count
print("分区io写数量信息：{}".format(disk_writer_count))

6.获取每个分区io的详情信息

disk_per = psutil.disk_io_counters(perdisk=True)
print("每个分区的io信息：{}".format(disk_per))

六、网络信息：

目标：

通过 psutil获取网络相关信息数据

基本信息：

系统的网络信息与IO类似，涉及几个关键点，包括bytes_sent(发送字节数)、bytes_rev=28220199(接收字节数）、packets_sent=200978(发送数据包数)、packets_recv=212672(介绍数据包数)等。

使用方式：

获取网络的数据传输信息
  net_io_counters()

简单实践：

1.获取网络的详情信息

network_info = psutil.net_io_counters()
print("网卡的数据传输信息：{}".format(network_info))

2.获取部分信息

network_recv = network_info.bytes_recv
print("网卡的接收数据信息: {}".format(network_recv))
network_sent = network_info.bytes_sent
print("网卡的发送数据信息：{}".format(network_sent))
network_packet_sent = network_info.packets_sent
print("网卡的发送数据包信息：{}".format(network_packet_sent))

3.获取网络的其他信息

network_addrs = psutil.net_if_addrs()
print("网卡的地址信息：{}".format(network_addrs))
network_stats = psutil.net_if_stats()
print("网卡的状态信息：{}".format(network_stats))
network_conn = psutil.net_connections()
print("网卡的连接信息：{}".format(network_conn))

七、其他信息：

目标：

通过 psutil获取其他相关信息数据

基本语法：

获取连接的用户信息
  users()
获取启动时间
  boot_time()

1.获取所有连接的用户信息

user_info = psutil.users()
print("连接的用户信息：{}".format(user_info))

2.获取启动时间

import datetime
date_time = psutil.boot_time()
print("系统启动的时间信息：{}".format(date_time))

#转换时间格式(时间戳定位)
date_time_format = datetime.datetime.fromtimestamp(date_time).strftime("%Y-%m-%d  %H:%M:%S")
print("转化格式后的时间信息：{}".format(date_time_format))
这类用的格式等同于命令：
date  +%Y-%m-%d%H:%M:%S

八、进程信息：

目标：

通过 psutil获取系统进程相关的信息数据

基本语法：

获取进程相关的信息
    pids()
获取指定进程的相关信息
    process()
获取进程信息的常见方法
    name()/exe()/cwd()，status(),create_time(),
    uids(),gids(),cpu_times(),cpu_affinity(),
    memory_percent(),memory_info(),io_counters(),
    connections*()

简单实践：

1.获取进程所有相关信息

process_id_list = psutil.pids()
print("当前所有系统运行的进程号：{}".format（process_id_list）)

2.判断指定进程id是否存在

pid_num = 658
result = psutil.pid_exists(pid_num)
print("{} 进程是否是运行状态：{}".format(pid_num,result))

3.获取指定进程相关信息

pid_info = psutil.Process(pid_num)
print("{} 进程是否是运行状态：{}".format(pid_num,pid_info))

4.传统方式获取指定进程的属性信息

pid_info = psutil.Process(pid_num)
print("{} 进程是否是运行状态：{}".format(pid_num,pid_info.name))
 注意：
  进程的属性信息，需要借助于专用的方法来进行获取，通用的属性不管用

5.进程详情信息获取

pid_info = psutil.Process(pid_num)
print("{} 进程的名称是：{}".format(pid_num,pid_info.name()))
pid_info = psutil.Process(pid_num)
print("{} 进程的执行命令路径：{}".format(pid_num,pid_info.exe()))
pid_info = psutil.Process(pid_num)
print("{} 进程的工作目录：{}".format(pid_num,pid_info.cwd()))
pid_info = psutil.Process(pid_num)
print("{} 进程的状态是：{}".format(pid_num,pid_info.status()))

九、popen类：

目标：

通过 psutil获取用户启动的应用进程相关的信息数据

基本语法：

基本语法：
  psutil.Popen('执行命令','参数','内容'],stdout=信息接收器)
属性解析：
exec模式：['执行命令'，'参数','内容']
shell模式：执行命令  参数  内容

简单实践：

#导包
   import psutil
   from subprocess import PIPE
#指定用户执行程序
#1.1创建用户程序
   my_process = psutil.Popen(['/usr/bin/python3','-c','print("hello world")'], stdout = PIPE)

#1.2 用户程序的信息获取
  print("用户进程的名称：{}".format(my_process.name()))
  print("用户进程的启动用户：{}".format(my_process.username()))
  print("用户进程的输出信息：{}".format(my_process.communicate()))

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