PHP获取服务器性能状态、资源使用情况

科技   2024-11-15 08:03   中国  
前言

当我们需要获取linux服务器的状态时,比如APP要获取服务器状态、网页要显示服务器状态,那么我们就可以用exec函数来命令linux,然后读取linux的数据,但是exec函数在PHP中都是推荐禁用的,因为exec函数可能会被注入恶意命令,从而导致服务器被攻击、数据泄露等安全问题。

所以本文不推荐使用exec函数,我们可以通过读取系统文件,来获取状态。

在Linux系统中,/proc目录是一个非常重要的特殊目录,它实际上是一个虚拟文件系统(proc文件系统),提供了对内核和系统进程信息的实时访问。

源码免费下载:https://mbb.eet-china.com/download/316368.html

proc目录介绍

- /proc目录中的数据并不占用磁盘空间,而是由内核动态生成的,内容实时反映了系统和进程的当前状态。
- 这个目录为用户和管理员提供了一个方便的接口,以监控和管理系统的状态。

(一)系统信息

①/proc/cpuinfo:提供有关CPU的信息,包括型号、核心数量、频率
②/proc/meminfo:显示有关内存使用情况的信息,包括总内存、可用内存、缓存
③/proc/version:显示当前运行的Linux内核版本和编译信息
④/proc/devices:列出所有已注册的设备及其驱动程序
⑤/proc/partitions:显示磁盘分区的信息
⑥/proc/stat:系统性能的统计信息,如 CPU 使用情况、中断数量、上下文切换次数

(二)网络信息

①/proc/net/:包含网络相关的信息,如网络连接、路由表、网络接口统计
②/proc/net/tcp:显示TCP连接的信息
③/proc/net/udp:显示UDP连接的信息

编写PHP接口

(一)内存信息/proc/meminfo
①我们先看一下文件的内容,发现由两部分组成,一部分是标签,另一部分就是标签对应的数值

所以思路就是将所需标签的数值提取出来就可以了

需要提取:总内存MemTotal、未使用内存MemFree、缓冲区内存Buffers、缓存Cached

可用内存 = 未使用内存MemFree + 缓冲区内存Buffers + 缓存Cached

已用内存 = 总内存 - 可用内存

使用率 = (已用内存/总内存)* 100

②代码展示
function getMemoryInfo() { // 读取 /proc/meminfo 文件内容 $meminfo = file('/proc/meminfo'); $freeMemory = 0; $availableMemory = 0; $totalMemory = 0; foreach ($meminfo as $line) { if (strpos($line, 'MemTotal:') === 0) { // 获取总内存(MemTotal) list(, $memTotalKb) = explode(':', trim($line)); $totalMemory = (int)$memTotalKb * 1024; // 转换为字节 } elseif (strpos($line, 'MemFree:') === 0) { // 获取完全没有被使用的内存(MemFree) list(, $memFreeKb) = explode(':', trim($line)); $freeMemory = (int)$memFreeKb * 1024; // 转换为字节 } elseif (strpos($line, 'Buffers:') === 0) { // 获取被用作缓冲区的内存(Buffers) list(, $buffersKb) = explode(':', trim($line)); $buffersMemory = (int)$buffersKb * 1024; // 转换为字节 } elseif (strpos($line, 'Cached:') === 0) { // 获取被用作缓存的内存(Cached) list(, $cachedKb) = explode(':', trim($line)); $cachedMemory = (int)$cachedKb * 1024; // 转换为字节 } } // 可用内存 = MemFree + Buffers + Cached $availableMemory = $freeMemory + $buffersMemory + $cachedMemory; // 计算内存使用率(百分比) $usedMemory = $totalMemory - $availableMemory; $memoryUsagePercent = ($usedMemory / $totalMemory) * 100;

③代码解析
foreach ($meminfo as $line)
使用foreach循环遍历$meminfo数组中的每一行。$line为当前的行
strpos($line, 'MemTotal:') === 0
strpos函数用于查找字符串在另一个字符串中首次出现的位置:strpos($line, 'MemTotal:') === 0,MemTotal在$line中首次出现
list(, $memTotalKb) = explode(':', trim($line));
trim($line);用于将$line首位的空白去掉

explode(':', trim($line));explode将处理后的line从冒号":"开始分割,分成数组
去空白:MemTotal: 16384256 kB分割成数组:["MemTotal", " 16384256 kB"]
list(, $cachedKb);读取数组的信息,第一位是空字符,即忽略MemTotal,从第二位获取,则16384256 kB

$cachedMemory = (int)$cachedKb * 1024; // 转换为字节 ,转不转都可以
return [ 'free' => $freeMemory, 'available' => $availableMemory, 'total' => $totalMemory, 'usage_percent' => $memoryUsagePercent ];
返回函数,后续使用时,$memoryInfo = getMemoryInfo();  调用$memoryInfo['free'],简洁明了
number_format($memoryInfo['free'] / (1024 * 1024), 2, '.', '')

由于我取值时转为了字节,所以字节转到MB时,要计算,要让字节/1024*1024

然后取值2位小数,小数标点符号位“.”,不使用千位分隔符

(二)网络信息/proc/net/dev
①观察文件,前两行都为无效内容,所以在遍历的时候要忽略前两行,我们需要的数据为lo和wlan0两行的接收、发送数据

用一秒后的数据,减去一秒前的数据,就可以得到1秒数据大小

②代码展示
// 函数:获取所有网络接口的流量信息 function getAllNetworkTraffic() { // 读取 /proc/net/dev 文件的内容 $stats = file('/proc/net/dev'); $totalTraffic = [ 'totalReceiveBytes' => 0, 'totalTransmitBytes' => 0, ]; // 遍历每一行,除了前两行(标题和汇总行) foreach ($stats as $lineNum => $line) { // 跳过前两行 if ($lineNum < 2) { continue; } // 使用正则表达式匹配网络接口的行并提取接收和发送的字节数 if (preg_match('/^\s*(\S+):\s+(\d+)\s+(\d+)/', $line, $matches)) { $interface = $matches[1]; // 网络接口名称(可能包含冒号和数字,如 eth0:0) $receiveBytes = intval($matches[2]); $transmitBytes = intval($matches[3]); // 累积接收和发送的字节数 //因为要获取前1秒的数据 $totalTraffic['totalReceiveBytes'] += $receiveBytes; $totalTraffic['totalTransmitBytes'] += $transmitBytes; } } // 返回总流量信息 return $totalTraffic; } // 获取初始的所有网络接口流量信息 $prevTotalTraffic = getAllNetworkTraffic(); // 等待一秒钟 sleep(1); // 获取当前的所有网络接口流量信息 $currTotalTraffic = getAllNetworkTraffic(); // 检查是否成功获取了流量信息 if ($prevTotalTraffic && $currTotalTraffic) { // 计算接收和发送的字节差异 $totalReceiveDiff = $currTotalTraffic['totalReceiveBytes'] - $prevTotalTraffic['totalReceiveBytes']; $totalTransmitDiff = $currTotalTraffic['totalTransmitBytes'] - $prevTotalTraffic['totalTransmitBytes']; // 将字节差异转换为 KB/s(千字节每秒),注意这里应该是 KBps 而不是 Kbps(因为 Kbps 通常指千比特每秒) $totalReceiveSpeedKBps = $totalReceiveDiff / 1024; $totalTransmitSpeedKBps = $totalTransmitDiff / 1024; // 输出结果 //echo "所有接口综合下行流量(接收): " . number_format($totalReceiveSpeedKBps, 2, '.', '') . " KB/s\n"; // echo "所有接口综合上行流量(发送): " . number_format($totalTransmitSpeedKBps, 2, '.', '') . " KB/s\n"; } else { // 如果无法获取流量信息,则输出错误信息 echo "无法获取所有网络接口的流量信息。\n"; }
③代码解析
用foreach遍历同上,要注意的是,直接跳过前两行的遍历,从第三行开始
(preg_match('/^\s*(\S+):\s+(\d+)\s+(\d+)/', $line, $matches)) { $interface = $matches[1]; // 网络接口名称(可能包含冒号和数字,如 eth0:0) $receiveBytes = intval($matches[2]); $transmitBytes = intval($matches[3]);
正则如上图所示

^\s*:匹配行首的任意数量的空白字符(空格、制表符等)
(\S+):匹配一个或多个非空白字符,这通常代表网络接口的名称(可能包含冒号和数字,如eth0:0)。这个匹配项被捕获到$matches[1]中
:\s+:匹配一个冒号后跟任意数量的空白字符
(\d+):匹配一个或多个数字,这代表接收的字节数。这个匹配项被捕获到$matches[2]中
\s+(\d+):再次匹配任意数量的空白字符后跟一个或多个数字,这代表发送的字节数。这个匹配项被捕获到$matches[3]中
$totalTraffic['totalReceiveBytes'] += $receiveBytes; $totalTraffic['totalTransmitBytes'] += $transmitBytes;
将遍历的结果累计到变量
// 获取初始的所有网络接口流量信息 $prevTotalTraffic = getAllNetworkTraffic(); // 等待一秒钟 sleep(1); // 获取当前的所有网络接口流量信息 $currTotalTraffic = getAllNetworkTraffic();
当前的流量 - 1秒前的流量 = 1秒内的流量

(三)硬盘信息

查询硬盘信息要关闭防跨站攻击

①硬盘就简单很多,只需要获取根目录已经用的内存,和总内存,内存的使用率

②代码展示
$directory = '/'; // 获取总磁盘空间和可用磁盘空间 $totalSpace = disk_total_space($directory); $freeSpace = disk_free_space($directory); $totalSpaceGB = $totalSpace / (1024 * 1024 * 1024); // 或者使用 1073741824,但这种方式更清晰 $freeSpaceGB = $freeSpace / (1024 * 1024 * 1024); // 计算已用空间 $usedSpace = $totalSpace - $freeSpace; $usedSpaceGB = $totalSpaceGB - $freeSpaceGB; // 计算使用率(百分比) $usagePercentage = ($usedSpace / $totalSpace) * 100;
③代码解析

disk_total_space函数:获取目录所在磁盘的总空间(以字节为单位)
disk_free_space函数:获取可用空间(同样以字节为单位)
将字节转换成GB,在字节上除以1024*1024*1024

(四)CPU使用率

①CPU使用率比较复杂,但是也和上面的差不多,也是正则匹配问题

②代码展示
function getCpuInfo() { $stats = file('/proc/stat'); $cpuInfo = []; foreach ($stats as $line) { if (preg_match('/^cpu(\d*)\s+(.+)/', $line, $matches)) { $cpu = $matches[1]; if ($cpu == '') { $cpu = 'total'; } $values = preg_split('/\s+/', $matches[2], -1, PREG_SPLIT_NO_EMPTY); $cpuInfo[$cpu] = array_map('intval', $values); } } return $cpuInfo; } function calculateCpuUsage($prev, $curr) { $prevIdle = $prev['total'][3] + $prev['total'][4]; // idle + iowait (Linux 2.5.41+) $currIdle = $curr['total'][3] + $curr['total'][4]; $prevNonIdle = array_sum($prev['total']) - $prevIdle; $currNonIdle = array_sum($curr['total']) - $currIdle; $prevTotal = array_sum($prev['total']); $currTotal = array_sum($curr['total']); $totalDiff = $currTotal - $prevTotal; $idleDiff = $currIdle - $prevIdle; $cpuUsage = 100 * (($totalDiff - $idleDiff) / $totalDiff); return $cpuUsage; } // 获取初始 CPU 信息 $prevCpuInfo = getCpuInfo(); // 等待一秒(可以根据需要调整时间间隔) sleep(1); // 获取当前 CPU 信息 $currCpuInfo = getCpuInfo(); // 计算 CPU 使用率 $cpuUsage = calculateCpuUsage($prevCpuInfo, $currCpuInfo); //echo "CPU Usage: " . number_format($cpuUsage, 2, '.', '') . "%\n";
③代码讲解
使用 file('/proc/stat') 读取文件内容,每行作为数组的一个元素

遍历每行,使用正则表达式 '^cpu(\d*)\s+(.+)' 匹配 CPU 统计信息

cpu(\d*) 匹配 CPU 编号,如 cpu0, cpu1 等,没有编号的即为总体 CPU 信息(cpu)
\s+(.+) 匹配该 CPU 的统计值,这些值之间用空格分隔

如果匹配成功,$cpu 变量存储 CPU 编号(或 total),$values 数组存储解析出的统计值(如用户态时间、系统态时间、空闲时间等),并将这些值转换为整数存储到 $cpuInfo 数组中。
计算空闲时间(idle)和 I/O 等待时间(iowait)的总和,这两个时间值分别位于 $prev['total'] 和 $curr['total'] 数组的索引 3 和 4

计算非空闲时间(non-idle),即总时间减去空闲时间

计算总时间的差值(totalDiff)和空闲时间的差值(idleDiff)

CPU 使用率计算公式为:100 * (($totalDiff - $idleDiff) / $totalDiff)

执行流程:

调用 getCpuInfo 函数获取初始 CPU 信息($prevCpuInfo)
等待一秒(sleep(1)),以获取足够的时间间隔来观察 CPU 使用情况的变化
再次调用 getCpuInfo 函数获取当前 CPU 信息($currCpuInfo)
调用 calculateCpuUsage 函数计算 CPU 使用率

作者:面包板社区博主 小恶魔owo




END

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