仮想化マシン上のゲストOS(Linux)のCPU使用率を求める
今回は仮想化マシン上のゲストOS(Linux)のCPU使用率をnet-snmpで求める際の注意点について
のお話です。
のお話です。
（参考）net-snmpでCPU使用率取得に関連のあるOIDは以下のとおりです。
| OID | OID（英語名） | 説明 |
|---|---|---|
| .1.3.6.1.4.1.2021.11.50.0 | ssCpuRawUser.0 | ユーザCPUタイム |
| .1.3.6.1.4.1.2021.11.51.0 | ssCpuRawNice.0 | nice CPUタイム |
| .1.3.6.1.4.1.2021.11.52.0 | ssCpuRawSystem.0 | システムCPUタイム |
| .1.3.6.1.4.1.2021.11.53.0 | ssCpuRawIdle.0 | アイドルCPUタイム |
| .1.3.6.1.4.1.2021.11.54.0 | ssCpuRawWait.0 | ウェイトCPUタイム |
| .1.3.6.1.4.1.2021.11.55.0 | ssCpuRawKernel.0 | カーネルCPUタイム |
| .1.3.6.1.4.1.2021.11.56.0 | ssCpuRawInterrupt.0 | 割り込みCPUタイム |
| .1.3.6.1.2.1.1.3.0 | sysUpTimeInstance.0 | snmpが初期化されてからの経過時間 |
| .1.3.6.1.2.1.25.1.1.0 | hrSystemUptime.0 | ホストが初期化されてからの経過時間 |
| .1.3.6.1.4.1.2021.10.1.5.1 | laLoadInt.1 | 1分間の平均のLoad Average |
| .1.3.6.1.4.1.2021.10.1.5.2 | laLoadInt.2 | 5分間の平均のLoad Average |
※以前はssCpuRawSystemは"system + iowait + interrupts + softirq"の合計値でしたが、
Net-SNMP 5.4以降はssCpuRawSystemはsystemの値となり、sCpuRawKernelは常に
"0"を戻すようになっているようです。
まず、物理マシン上でCPU使用率を求める方法を２つご説明します。
ひとつ目は、ssCpuRawUser.0、ssCpuRawSystem.0、hrSystemUptime.0をsnmpwalkを
利用して取得し、CPU使用率を求めることができます。
※sysUpTimeInstance.0はSIGHUP等がsnmpdに送られるとそこで経過時間がリセットされる
ため、hrSystemUptime.0を利用する。
# snmpwalk -v 2c -c private localhost .1.3.6.1.4.1.2021.11.50.0
# snmpwalk -v 2c -c private localhost .1.3.6.1.4.1.2021.11.52.0
# snmpwalk -v 2c -c private localhost .1.3.6.1.2.1.25.1.1.0
計算式は次のようになり、差分(ssCpuRawxxxOld：前回の計測値)を計算して求めることができます。
((ssCpuRawUser – ssCpuRawUserOld) + (ssCpuRawSystem – ssCpuRawSystemOld)) /
(hrSystemUptime – hrSystemUptimeOld)
もうひとつは、laLoadInt.1もしくはlaLoadInt.2をsnmpwalkを利用して取得し、ロードアベレージ
を求めることができます。
# snmpwalk -v 2c -c private localhost .1.3.6.1.4.1.2021.10.1.5.1
# snmpwalk -v 2c -c private localhost .1.3.6.1.4.1.2021.10.1.5.2
さて、ここからが本題になります。
仮想化マシン上のゲストOSで、vmstatコマンドを実行するとlinux kernel 2.6.11以降のOS
（ディストリビューションによって異なります）では、cpuのステータスのst(steal値)項目に"0"
以外の値が出力されることがあります。
（ホストOSによってゲストOSのCPU割り当てを制限していると簡単に確認することができる
でしょう）
procs ———–memory———- —swap– —–io—- –system– —–cpu—–
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st
1001 0 0 1352360 11456 67480 0 0 0 1 520 275 52 0 0 0 48
この状態で上記の方法でCPU使用率を求めると正しい値を取得することはできません。
たとえゲストOSにCPU100%の負荷を掛けても、これらの方法では100%に近い値を取得
することはできません。
実は、分母になっている経過時間にはsteal値として使用されたカウントが含まれていますが、
steal値はゲストOSに割り当てられた値ではありません。
このsteal値が何を示しているかというとゲストOSがホストOSによって待たされている時間に
なります。
net-snmpではssCpuRawStealにあたり、snmpwalkで取得するには以下のようにします。
# snmpwalk -v 2c -c private localhost .1.3.6.1.4.1.2021.11.64.0
ただし、steal値はnet-snmp5.4以降からのサポートになります。
というわけで、仮想化マシン上のゲストOSでゲストOS自身のCPU使用率を求めるには次の
ような計算式に変更する必要があります。
((ssCpuRawUser – ssCpuRawUserOld) + (ssCpuRawSystem – ssCpuRawSystem)) /
((ssCpuRawUser – ssCpuRawUserOld) + (ssCpuRawSystem – ssCpuRawSystemOld) +
(ssCpuRawNice – ssCpuRawNiceOld) + (ssCpuRawIdle – ssCpuRawIdleOld) +
(ssCpuRawWait – ssCpuRawWaitOld))