Manualmaton's Laboratory

Webサーバのみならず、サーバ運用において「どのプロセスがCPU/メモリを喰っているか」というボトルネックの把握は重要です。

それを把握するためのスクリプトのご紹介です。

なぜボトルネックの把握が重要なのか

以下の3点が主な理由です：

1. リソースの最適化と安定運用
   　高負荷プロセスを特定することで、不要な消費を抑え、他のサービスへの影響を防げます。
2. 障害予防と早期対応
   　異常なリソース使用は障害の前兆であることが多く、早期発見によりダウンタイムを回避できます。
3. 攻撃予兆への対応
   　DDoS/執拗な攻撃などはリソース寮にダイレクトに現れます。

把握するためのシェルスクリプト

といっても、topやwコマンドなどでは煩雑な情報が多いため、シンプルに

1. CPUを多く使っているプロセス
2. メモリを多く使っているプロセス

に絞り込みを行います。というのも、プロセスの暴走は先に示したとおり、CPU/メモリを多く使うからです。

それをより分かりやすく視覚化するスクリプト例が以下の通り。

top-procs.sh等の名前で、任意の場所に作成します。

#!/bin/bash

#================================================================
# System Resource Monitor (Refined by Riza)
#================================================================

# --- Colors ---
RED='\033[0;31m'
GREEN='\033[0;32m'
YELLOW='\033[1;33m'
CYAN='\033[0;36m'
BOLD='\033[1m'
NC='\033[0m' # No Color

# --- Defaults ---
TOP_N=5
MODE="all" # all, cpu, mem

# --- Usage ---
usage() {
    echo -e "${CYAN}Usage: $(basename "$0") [-c] [-m] [-n NUM] [-h]${NC}"
    echo "  -c      : CPU使用率順で表示"
    echo "  -m      : メモリ使用率順で表示"
    echo "  -n NUM  : 表示する行数を指定 (Default: ${TOP_N})"
    echo "  -h      : ヘルプ表示"
    exit 0
}

# --- Argument Parsing (getopts is standard) ---
while getopts "cmn:h" opt; do
  case $opt in
    c) MODE="cpu" ;;
    m) MODE="mem" ;;
    n) TOP_N="$OPTARG" ;;
    h) usage ;;
    \?) usage ;;
  esac
done

# --- Core Function ---
# Arguments: 
# 1: Sort Key (e.g., -pcpu or -pmem)
# 2: Title
# 3: Format String for ps
show_top() {
    local sort_key="$1"
    local title="$2"

    echo -e "\n${BOLD}${CYAN}--- ${title} (Top ${TOP_N}) ---${NC}"

    # Header format specifically tailored for clarity
    printf "${YELLOW}%-6s %-6s %-8s %-20s %s${NC}\n" "%CPU" "%MEM" "PID" "USER" "COMMAND"
    echo "---------------------------------------------------------"

    # ps command explanation:
    # -e : Select all processes
    # -o : User-defined format
    # --sort : Internal sorting (descending with -)
    # head : Limit output

    ps -e -o pcpu,pmem,pid,user,args --sort="${sort_key}" | \
    head -n "$((TOP_N + 1))" | tail -n "$TOP_N" | \
    awk '{
        # Highlighting logic
        cpu=$1; mem=$2;

        # Colorize CPU if > 50% or MEM > 50% (Arbitrary threshold for visual aid)
        color="'"${NC}"'";
        if (cpu > 50.0 || mem > 50.0) color="'"${RED}"'";
        else if (cpu > 10.0 || mem > 10.0) color="'"${GREEN}"'";

        # Reconstruct the line with printf for alignment
        # $1=CPU, $2=MEM, $3=PID, $4=USER, $5...=COMMAND

        # Capture the full command (args) which starts from $5
        cmd=""; for(i=5;i<=NF;i++) cmd=cmd" "$i;

        printf "%s%-6s %-6s %-8s %-20s %s%s\n", color, $1, $2, $3, $4, cmd, "'"${NC}"'"
    }'
}

# --- Main Logic ---

case $MODE in
    cpu)
        show_top "-pcpu" "CPU Consumers"
        ;;
    mem)
        show_top "-pmem" "Memory Consumers"
        ;;
    all)
        show_top "-pcpu" "CPU Consumers"
        show_top "-pmem" "Memory Consumers"
        ;;
esac

echo ""

以前の改良点

1. ps --sort の活用: これが最大の改良点よです。ps aux | sort -k ... はデータをテキストとして処理するから遅いのですが、ps --sort=-pcpuはカーネルから情報を取得する段階でソートします。
2. -n オプションの追加: ./top-procs.sh -n 10 と打てばトップ10が見られるようにしています。
3. しきい値による色付け: awk の中で、CPUやメモリを激しく消費しているプロセス（例えば50%以上）を赤色で表示するようにしています。

./top-procs.sh

を実行することで、

--- CPU使用率 (上位 5 プロセス) ---
 %CPU    PID  COMMAND
-----------------------------------------
 52.10%  12345  ruby_app_server: /var/www/webapp1 (production)
  9.40%   1086  /usr/sbin/database_server [...]
  3.80%  42162  /usr/sbin/web_server -k start
  1.50%  42161  /usr/sbin/web_server -k start
  0.90%   7978  nodejs_process /path/to/nodejs_app/server.js

--- メモリ使用率 (上位 5 プロセス) ---
 %MEM    PID  COMMAND
-----------------------------------------
 13.10%   1984  /usr/bin/java -Xms256m -Xmx256m [...] search_engine -Des.path.home=/usr/share/search_engine [...]
 10.00%   1086  /usr/sbin/database_server [...]
  7.50%  12345  ruby_app_server: /var/www/webapp1 (production)
  3.90%  78630  ruby_app_server: /var/www/webapp2 (production)
  3.80%  76583  ruby_app_server: /var/www/webapp3 (production)

が出てきます。

この例では、rubyアプリが圧倒的にCPUを消費し、ElasticSearchがメモリを食っているというのが分かります。

そして、

• -a / 引数無し : CPUとメモリの両方を表示
• -c : CPU情報のみを表示
• -m : メモリ情報のみを表示
• -h : これら引数やスクリプトの内容を表示

と、目的に合わせた柔軟な表示も可能にしています。

ついでにコマンド化

こういった障害発生時のボトルネック判定時、いちいちスクリプトの場所を探すという悠長なことはできません。

なので、余裕がある（つまりこのスクリプトを作成した直後です）状況で、

sudo ln -sf /path/to/script/top-procs.sh /usr/local/bin/top-procs

として、どこからでもコマンドを呼び出せるようにします。(スクリプトの場所は自分がこれを保存した絶対パスを指定してください)

which top-procs

で

/usr/local/bin/top-procs

と表示されればコマンド化は完了。こうすることにより、どのユーザーでもこのコマンド一発で上記のボトルネック判定が可能になります。

https://barrel.reisalin.com/books/950a4/page/apachephp-fpm

のスクリプトの改良版となります。

スクリプト特徴

1. 管理者(root)権限で実行するかのチェック
2. サービス再起動前に有効なサイトとドメイン名を事前に確認
3. 構文にミスがないかを確認
4. 再起動前の最終確認をy/nで行う
5. PHP-FPMにも対応（インストールされていない場合はスキップ）
6. 再起動後にサービスの状況を表示する
7. -r オプションでreloadのみ実施

スクリプト内容

• apache2-check.sh

#!/bin/bash

#================================================================
# Apache & PHP-FPM Management Script
#================================================================

# --- Colors for Output ---
RED='\033[0;31m'
GREEN='\033[0;32m'
YELLOW='\033[1;33m'
CYAN='\033[0;36m'
NC='\033[0m' # No Color

# --- Settings ---
SITES_DIR="/etc/apache2/sites-enabled"
# Default to 8.3, but allow override via ENV like: PHP_VERSION=8.2 ./script.sh
PHP_VERSION="${PHP_VERSION:-8.3}"

# --- Flags ---
AUTO_YES=false
RESTART_APACHE=true
RESTART_PHP=true
EXCLUSIVE_MODE=false
ACTION_TYPE="restart" # default action
ACTION_LABEL="再起動"

# --- Usage ---
usage() {
    echo -e "${CYAN}Usage: $(basename "$0") [-y] [-r] [-a] [-p] [-h]${NC}"
    echo "  -y : 確認をスキップ (Auto-Yes)"
    echo "  -r : restartの代わりに reload を使用 (設定反映のみの場合に推奨)"
    echo "  -a : Apacheのみ対象"
    echo "  -p : PHP-FPMのみ対象"
    echo "  -h : ヘルプ表示"
    exit 0
}

# --- Argument Parsing ---
while getopts "yraph" opt; do
  case $opt in
    y) AUTO_YES=true ;;
    r) 
       ACTION_TYPE="reload"
       ACTION_LABEL="リロード(設定読込)"
       ;;
    a)
      if ! $EXCLUSIVE_MODE; then
          RESTART_APACHE=false; RESTART_PHP=false; EXCLUSIVE_MODE=true
      fi
      RESTART_APACHE=true
      ;;
    p)
      if ! $EXCLUSIVE_MODE; then
          RESTART_APACHE=false; RESTART_PHP=false; EXCLUSIVE_MODE=true
      fi
      RESTART_PHP=true
      ;;
    h) usage ;;
    \?) usage ;;
  esac
done

PHP_FPM_SERVICE="php${PHP_VERSION}-fpm"
PHP_FPM_COMMAND="php-fpm${PHP_VERSION}"

# --- Function: Action & Check ---
manage_service() {
    local service_name="$1"
    local service_label="$2"
    local confirm_action="n"

    # PHP-FPM doesn't support 'reload' gracefully in all versions/configs,
    # but systemd handles it usually. If not, fallback or stick to restart.
    # For this script, we assume systemctl reload works or fails safely.

    if [ "$AUTO_YES" = true ]; then
        confirm_action="y"
        echo -e "${YELLOW}${service_label} を ${ACTION_LABEL} します... (-y)${NC}"
    else
        read -p "${service_label} を ${ACTION_LABEL} しますか？ (y/n): " confirm_action
    fi

    if [[ "$confirm_action" =~ ^[Yy]$ ]]; then
        if ! systemctl "$ACTION_TYPE" "$service_name"; then
            echo -e "${RED}エラー: ${service_label} の ${ACTION_LABEL} に失敗しました。${NC}"
            # On failure, show status immediately
            systemctl status "$service_name" --no-pager
        else
            echo -e "${GREEN}${service_label} が正常に ${ACTION_LABEL} されました。${NC}"
            echo "---- ステータス ----"
            systemctl is-active "$service_name"
            echo "--------------------"
        fi
    else
        echo -e "${CYAN}${service_label} の処理はキャンセルされました。${NC}"
    fi
    echo
}

# --- Root Check ---
if [ "$EUID" -ne 0 ]; then
    echo -e "${RED}エラー: root権限が必要です。sudoしてください。${NC}"
    exit 1
fi

# --- 1. Display Sites ---
echo -e "${CYAN}==== 有効なサイト設定 (VHosts) ====${NC}"
if [ -z "$(ls -A "$SITES_DIR" 2>/dev/null)" ]; then
    echo "サイト設定が存在しません。"
else
    shopt -s nullglob
    for site in "$SITES_DIR"/*; do
        echo -e "${YELLOW}File: $(basename "$site")${NC}"
        # Parse Logic (Kept your logic, it works well)
        grep -hi -E "^\s*(ServerName|ServerAlias)\s+" "$site" | sed -E 's/^[[:blank:]]+//;s/[[:blank:]]*#.*//' | awk '{
            orig=$1; dir=tolower(orig);
            proper=(dir=="servername"?"ServerName":(dir=="serveralias"?"ServerAlias":orig));
            for(i=2;i<=NF;i++){
                d=tolower($i); sub(/[;,]*$/,"",d); gsub(/^[[:blank:]]+|[[:blank:]]+$/,"",d);
                if(d) printf "  %s %s\n", proper, d
            }
        }' | sort -u
    done
    shopt -u nullglob
fi
echo -e "${CYAN}==================================${NC}\n"

# --- 2. Syntax Check (Revelio) ---
echo -e "${CYAN}--- 構文チェック (Revelio) ---${NC}"
SYNTAX_OK=true

if [ "$RESTART_APACHE" = true ]; then
    echo -n "Apache: "
    if apachectl configtest 2>&1 | grep -q "Syntax OK"; then
        echo -e "${GREEN}Syntax OK${NC}"
    else
        echo -e "${RED}Syntax Error Detected!${NC}"
        apachectl configtest
        SYNTAX_OK=false
    fi
fi

PHP_FPM_ENABLED=false
if [ "$RESTART_PHP" = true ]; then
    # Simple check for binary existence
    if command -v "$PHP_FPM_COMMAND" &>/dev/null; then
        PHP_FPM_ENABLED=true
        echo -n "${PHP_FPM_SERVICE}: "
        if "$PHP_FPM_COMMAND" -t 2>&1 | grep -q "test is successful"; then
            echo -e "${GREEN}Syntax OK${NC}"
        else
            echo -e "${RED}Syntax Error Detected!${NC}"
            "$PHP_FPM_COMMAND" -t
            SYNTAX_OK=false
        fi
    else
        echo -e "${YELLOW}Warning: ${PHP_FPM_COMMAND} not found. Skipping PHP check.${NC}"
        RESTART_PHP=false
    fi
fi

if [ "$SYNTAX_OK" = false ]; then
    echo -e "\n${RED}構文エラーがあるため、処理を中断します (Protego)。${NC}"
    exit 1
fi
echo

# --- 3. Execute Action ---
if [ "$RESTART_APACHE" = false ] && [ "$RESTART_PHP" = false ]; then
    echo "対象サービスなし。終了します。"
    exit 0
fi

if [ "$RESTART_APACHE" = true ]; then
    manage_service "apache2" "Apache"
fi

if [ "$RESTART_PHP" = true ] && [ "$PHP_FPM_ENABLED" = true ]; then
    manage_service "$PHP_FPM_SERVICE" "$PHP_FPM_SERVICE"
fi

echo -e "${CYAN}👏 Finito!${NC}"

主な改良点

• -r (Reload) オプションの追加: プロセスを殺さずに設定を読み直す。
• カラー出力: 重要なメッセージを強調。
• PHPバージョンの柔軟性: 環境変数でも渡せるように変更。

スクリプトのコマンド化

このスクリプトをコマンドとして実行できるようにします。

sudo ln -sf /path/to/script/apache2-check.sh /usr/local/bin/apache2-check

• コマンド確認

which apache2-check

/usr/local/bin/apache2-check と表示されることを確認します。

後は、

sudo apache2-check

を実行すればOKです。

引数によるオプション

また、このコマンドは以下の引数での柔軟な処理も特徴です。

• -y 確認プロンプトを全てスキップし、全てyで応答。(cronなどで威力を発揮）
• -a Apacheのみを対象。PHP-FPMを組み込んでいないとき、変更対象がApacheのみの場合。
• -p PHP-FPMのみを対象。PHP-FPMの設定のみを変更した場合。
• -r Reload。設定変更のみを対象。
• 引数無し : デフォルトでApacheとPHP-FPMを確認プロンプト込みで再起動確認。
• -h この引数を表示。