Linux管理・運用の基本

今回はLinuxサーバーやPCの管理・運用に欠かせない、システムリソース監視について解説します。

「サーバーの反応が遅い」「アプリケーションの動作が重い」といった問題に直面したとき、その原因を特定するために最も重要なのが、CPU、メモリ、プロセスなどのリソース状況を把握することです。

この記事では、Linux環境で標準的に利用できる3つの強力なツールtop、htop、vmstatの使い方を、具体的なケーススタディを交えながらご紹介します。これらのコマンドを使いこなせば、システムの健全性を維持し、トラブルを未然に防ぐことができるようになります。

• topコマンドでシステムのリアルタイムな状態を把握する方法
• htopコマンドの便利な機能とtopとの違い
• vmstatコマンドでCPU、メモリ、ディスク、I/Oの統計情報を確認する方法
• 「システムが重い」と感じたときに、どのコマンドをどのように使って原因を特定すればよいか

topは、実行中のプロセスやシステム全体の状況をリアルタイムで表示する最も基本的なコマンドです。起動すると、画面が更新され続け、CPU使用率やメモリ使用量が高いプロセスをすぐに特定できます。

基本的な使い方

ただtopと入力して実行するだけです。

top

実行すると、以下のような情報が表示されます。

• 上部サマリ:
  • top: 現在の時刻、起動からの経過時間、ログインユーザー数、ロードアベレージ
  • Tasks: プロセスの総数、実行中、スリープ中、停止中、ゾンビプロセスの数
  • %Cpu(s): CPUの使用率。us（ユーザー）、sy（システム）、ni（nice値）、id（アイドル）、wa（I/O待ち）などの内訳が表示されます。
  • MiB Mem: 物理メモリの合計、空き、使用中、バッファ/キャッシュの量
  • MiB Swap: スワップメモリの合計、空き、使用中の量
• プロセスリスト:
  • PID: プロセスID
  • USER: 実行ユーザー
  • %CPU: CPU使用率
  • %MEM: メモリ使用率
  • COMMAND: コマンド名

topで困ったときの逆引き

コラム：ロードアベレージって何？

• ロードアベレージがコア数を超えている場合、システムは過負荷状態にあると判断できます。
• load average: 0.10, 0.20, 0.30のような場合、時間が経つにつれて負荷が減っていることを示します。

htopはtopの代替として人気のあるツールです。topよりも視覚的で、色分けされた表示、マウス操作、そしてより直感的なプロセス管理機能を提供します。標準ではインストールされていない環境が多いため、まずはインストールが必要です。

# Debian/Ubuntu系
sudo apt-get install htop

# Red Hat/CentOS系
sudo yum install htop
# または
sudo dnf install htop

【注意】 インストールには管理者権限が必要です。もし権限がない場合は、システム管理者に依頼してください。

htopの便利な点

htopはtopの強力な上位互換とも言えるツールです。

• 見やすいインターフェース: CPUやメモリの使用率がグラフで表示され、一目で状況を把握できます。
• マウス操作: プロセスを選択したり、並べ替えキー（F6）を使ったり、プロセスを強制終了（F9）したりする操作がマウスで可能です。
• ツリー表示: F5キーを押すと、プロセスを親子関係でツリー状に表示できます。これにより、どのプロセスが原因で子プロセスが多数起動しているか、といったプロセスの暴走トラブルを素早く特定するのに非常に役立ちます。

vmstatは、CPU、メモリ、プロセス、ディスクI/Oに関する統計情報を一定時間ごとに表示するコマンドです。topやhtopがリアルタイムなプロセス単位の情報を重視する一方で、vmstatはよりシステム全体のマクロな視点で、時間の経過に伴うリソースの変化を追うのに適しています。

基本的な使い方

vmstatの基本的な使い方は、vmstat [間隔] [回数]です。例えば、2秒おきに3回情報を表示したい場合は、以下のようになります。

vmstat 2 3

vmstatの出力で確認すべきポイント

vmstatの出力は少し専門的ですが、重要なポイントは以下の通りです。

• procs:
  • r (running): 実行待ちのプロセス数。この値が高いと、CPUがボトルネックになっている可能性があります。
  • b (blocked): I/O待ちなどでブロックされているプロセス数。高い場合はディスクI/Oがボトルネックになっている可能性があります。
• cpu:
  • us (user): ユーザープロセスが消費しているCPU時間。
  • sy (system): カーネルが消費しているCPU時間。
  • id (idle): CPUがアイドル状態の時間。
  • wa (wait): I/O待ちでCPUがアイドル状態だった時間。この値が高い場合は、ディスクI/Oが原因でシステムが遅くなっている可能性が高いです。
• memory:
  • swpd (swapped): スワップアウトされているメモリの量。頻繁にスワップが発生している場合は、物理メモリが不足している可能性があります。

どのコマンドをいつ使うべきか、具体的なトラブルシーンを想定して整理しました。

💡 ワンポイント

freeコマンドを使えば、メモリの空き状況をシンプルに確認できます。iostatやsarといったコマンドも、より詳細なI/Oやリソースの統計情報を取得できるため、ぜひ一度試してみることをおすすめします。

• top: サーバーが突然重くなったとき、まず最初に実行するべきコマンドです。どのプロセスが原因かを素早く特定するのに役立ちます。
• htop: topよりも高機能で使いやすいツールです。マウス操作やツリー表示など、直感的にシステムの状態を把握できます。
• vmstat: 特定のプロセスではなく、システム全体のマクロな傾向（CPU待ち、I/O待ち）を知りたいときに使います。定期的なレポート取得や、ボトルネックの切り分けに非常に有効です。

これらのコマンドを使いこなすことで、システムのトラブルを迅速に解決し、より安定した運用を目指すことができます。

この記事が、リソース監視に関する理解を深める一助となれば幸いです。ご覧いただきありがとうございました。次回は、ファイルシステムの種類と特徴について解説します。