1 Linuxシステムの物理制約と (web)システム監視のポイント 馬場 俊彰 toshiaki@netmark.jp http://netmark.jp from heartbeats (http://heartbeats.jp)

2 誰？ 株式会社ハートビーツのCTOです たまにJPUGのお手伝いもしています MSP(Management Service Provider)してます 24時間有人監視サービス フルマネージドサービス(ハウジング、ホスティング) 今：サーバエンジニア+ネットワークエンジニア 前職：JavaでWebシステム開発 前々職：サーバエンジニア+ネットワークエンジニア OS(主にLinux(CentOS))、ネットワーク機器、 ミドルウェア(ApacheとかRDBMSとか)の

3 お仕事のご紹介 システムの運用開始後に プロジェクトに参画することが多いです でも「いまさらどうしようもナイよ。。。」ということ もしばし 設計段階で考慮しておいてもらえれば… 設計段階で声をかけてもらえれば… と思うこともしばし 要件定義 設計 開発 テスト 移行 運用

4 今日のお題 Linuxシステムの物理制約 Linuxシステムを運用していく上で問題になるポイント・ 問題になったことがあるポイントをご紹介します 設計段階で活かしてもらえれば… (web)システム監視のポイント 我々が、普段何を気にしているかをご紹介します 監視設計に活かしてもらえれば…

5 今日はLAMPシステムを例にします こんな感じの、web+db 1Uサーバ2台の構成を想定します スモールスタート。って感じです ほんとにスモールスタートだと1台構成ですが、説明の 都合上2台にします VPSもいいんですが、それなり性能でハードウェアを使 webサーバ Apache dbサーバ MySQL PHP + フレームワークなどなど インターネット

6 制約ポイントその１ ポイント：ネットワークI/Oするところ ネットワーク帯域 同時接続数 グローバルIPアドレス webサーバ Apache dbサーバ MySQL PHP + フレームワークなどなど インターネット このあたり

7 制約ポイントその１ ネットワークI/Oするところ データの出入り口 ここが詰まるとどうしようもない コストをかけないでも段階的な解消はある程度できる(= 時間稼ぎはできる)けど、根本解決は厳しいことが多 いです 「物理的に無理です」

8 制約ポイントその１ ネットワーク帯域(1/2) Ｑ．インターネット回線はどのくらい使えるのかな？ Ａ．回線業者によって違います 100Mbps回線なら、だいたい100Mbpsまで出ます ※あまり帯域使いすぎると別料金になることがあるの でご注意ください Ｑ．回線がいっぱいいっぱいになるとどうなるの？ Ａ．同時接続数が異常に増えます よくあるパターン：

9 制約ポイントその１ ネットワーク帯域(2/2) Ｑ．回線がいっぱいいっぱいになったらどうしよう？ Ａ．中身を減らしましょう 画像データの容量削減 データ圧縮(mod_deflateなど) キャッシュを活用(特に動的サイト) 線を太くする もう1回線引いてみる いっそ外に出す⇒CDN(値は張ります)

10 制約ポイントその１ 同時接続数(1/3) Ｑ．1台でどのくらい同時に接続を受け付けられます か？ Ａ．netstatコマンドのstateを見て、TIME_WAITが10000個 に差し掛かると実用上厳しくなってきます (20～30万円クラスのIAサーバの事例) このくらいの数になると、netstatコマンドの出力が終わ りません。。

11 制約ポイントその１ 同時接続数(2/3) Ｑ．同時接続が増えてきたらどうしよう？ Ａ．チューニングしましょう Linuxのカーネルパラメーターを変更して、ネットワーク ソケットの再利用をはやめます このあたりの話になると途端に日本語の資料が少なくな ります Apacheやプログラムのチューニングも並行してやりまし ょう 日本語の資料も多いのでがんばりましょう

12 制約ポイントその１ 同時接続数(3/3) Ｑ．同時接続が増えてきたらどうしよう？(つづき) あまり同時接続数が増えると、ファイアウォール・ロー ドバランサーなどのネットワーク機器がボトルネック になります いい製品は初期費用がとてもとても高いです Linuxでなんとかする方法もあります ファイアウォール⇒iptables ロードバランサー⇒LVS(L4) ※製品を買ったほうが幸せになることもありますよ

13 制約ポイントその１ グローバルIPアドレス Ｑ．やっぱりIPv６ですか？ Ａ．そういう話ではありません グローバルIPアドレスの割り当てを後から増やすのは大 変なんです！(ネットワーク割り当てなので) 無停止・設定変更なしだと大変。無理な場合も多々あり 停止・設定変更アリであれば大丈夫 1本の上流回線あたりのIPアドレス数は限りがあるので、 みんなが拡縮→移転を繰り返すと。。。。 ⇒ラック内・ラック間のLANケーブルがスパゲッテイに なります。テプラやファイバタグを駆使して回避して

14 制約ポイントその２ ポイント：Apache 同時起動プロセスを増やす ハードウェアリソースをうまく使う メモリ、CPU、ディスク webサーバ Apache dbサーバ MySQL PHP + フレームワークなどなど インターネット このあたり

15 制約ポイントその２ Apache PHPだとprefork(プロセスモデル)で実行することに 世間に事例も情報も豊富です そしてなぜか事欠かない失敗事例

16 制約ポイントその２ 同時起動プロセスを増やす Ｑ．どれだけ同時に起動できますか？ Ａ．がんばって増やしてみましょう システムリソース制限を回避 ユーザあたりのファイルディスクリプタの割り当てを増 やす ファイルオープン、Socketオープン、標準入力、標準出力、標準 エラー出力などで個別に消費します Too many open files を回避します ユーザあたりの起動プロセス数を増やす 最近は無制限になってたりしますが念のため

17 制約ポイントその２ ハードウェアリソースをうまく使う(1/3) メモリをうまく使う 安くなったとはいえ、いっぱい載せると高いです PHPである以上、preforkでの起動になるので個々のプロセ スのサイズが並列数に直結します プロセスあたりのメモリ使用量を減らすのがポイント Apacheのロードモジュールの数を減らしてある程度対応 できます フレームワークを使ってたりすると、ロードするクラス の数が多くなりがちみたいですね ⇒個々のプロセスサイズが大きくなりがち

18 制約ポイントその２ ハードウェアリソースをうまく使う(2/3) CPUをうまく使う コンパイルキャッシュ(APCなどのアクセラレータ)を使う OpenX(オープンソースの広告配信ソフト)では絶大な効果があり ました ロードアベレージ60→0.6 無駄なディスクI/Oをしない ご存じの方も多いと思いますが、ディスクI/Oって重いんです ディスクI/Oが重いので、アクセスが多いサイトでは画像のアク セスログはとらないようにします ちなみに、LoadAverage=CPU(コア)数だったら過負荷では ないです

19 制約ポイントその２ ハードウェアリソースをうまく使う(3/3) ディスクをうまく使う 1ファイルのサイズには制限があります (32bit Linuxではだいたい2GB) ログはローテーションしてくださいね daily + sizeのローテーションが嬉しいです 1ディレクトリのファイル数はほどほどにしてくださいね オペレーション上、3桁くらいまでにしてもらえると嬉しいです

20 制約ポイントその３ ポイント：MySQL ハードウェアリソースをうまく使う メモリ、CPU、ディスク webサーバ Apache dbサーバ MySQL PHP + フレームワークなどなど インターネット このあたり

21 制約ポイントその３ MySQL SQLの最適化をしてください！ インフラチューニングでは限界があります 基本的にスケールアウトする方向になります、スケール アウトできる設計にしておいてくださいね 更新トランザクションと参照トランザクションの分離、 データソースも分離 遅延レプリケーションを考慮に入れた画面遷移、コーデ

22 制約ポイントその３ も ハードウェアリソースをうまく使う(1/2) メモリもディスクもうまく使う 参照が多いテーブルはできるだけオンメモリで動作する ようにしましょう 32bit Linuxではプロセスサイズの上限が小さいので、足りなくな りそうであれば64bit Linuxを使いましょう 更新が多いのであれば、対象テーブルの物理データファ イルサイズは小さく保つのがポイントです MySQLは追記型ではないですが、データファイルが大きいと中身 スカスカでもinsertが重くなります 中身がスカスカになったらOPTIMIZE TABLEで縮小できます 1テーブル=1ファイルなMyISAMだと、32bit Linuxでは1フ

23 制約ポイントその３ も ハードウェアリソースをうまく使う(2/2) CPUもうまく使う サブクエリや、JOINの時に一時テーブルがメモリに収ま らないサイズだとディスクを利用します。ディスクI/O は重いので(以下略 一時テーブルのサイズは設定で変更できます 単位時間の処理数を増やすためにコネクトを高速化しま しょう localhostへのTCP接続は、UNIXソケットより7.5%遅い 別サーバへのTCP接続は、localhostへのTCP接続より8～ 11%遅い(100Mイーサの場合)

24 システムを監視する 一般ユーザ視点でのチェック ビジネス視点でのチェック 障害を素早く検知(して、対応)←会社のお仕事 webサーバ Apache dbサーバ MySQL PHP + フレームワークなどなど インターネット

25 システムを監視する ちょっとしたコツ インターネット越しの監視は、結果のブレが大きいです 何度かのリトライは折り込み済み。 2回リトライが一般的？ 監視ポイントの最適化が、システム安定化のカギです

26 システムを監視する 一般ユーザ視点でのチェック サイト表示、メールなどの各種サービスの応答速度を監 視します 例えば、サイトのトップページの応答が 3秒以内 ⇒OK 3～5秒 ⇒Warning 5秒～ ⇒Critical 文字列検知なんかもやってます 他にも、リソース監視もやってます LoadAverage、総プロセス数、ログインユーザ数、ゾンビ プロセス数、プロセス有無・・・

27 システムを監視する ビジネス視点でのチェック システムの稼働状況を、実績データを元に判定します 現在のログインユーザ数、直近の売上、メール配信数な どを元に、システムの稼働状況を判定します システム個別の判定基準になるので、チェックプラグイ ンは全て自作です

28 システムを監視する 障害を素早く検知(して、対応) ハートビーツの事務所では、24時間誰かが働いています アラートが発生したら「人が」すぐに対応します 「最近リトライが多いな～」など、障害の予兆を素早く 察知することで、大火事を予防します 「継続は力なり」ということで、何よりも続けることが 大事です

29 ご静聴ありがとうございました 馬場 俊彰 toshiaki@netmark.jp http://netmark.jp from heartbeats (http://heartbeats.jp)