动态跟踪分析Nginx-工具介绍篇

之前写过一篇文章Nginx调试必备，介绍了几种调试Nginx的工具，包括echo、lua、njs，这些工具，都只是方便输出或者打印日志输出一些变量等，方便运维人员查看变量输出，或者自定义变量赋值等

在Nginx执行阶段详解中又介绍了通过开启debug的方式编译nginx，在nginx的error.log文件中可以更加详细的看到nginx的内部调用过程

其实在nginx官方文档中，介绍了一种能够更彻底了解nginx内部代码执行、函数调用以及内核调用的方式，那就是利用DTrace

DTrace是一种动态跟踪(Dynamic Tracing)技术，动态跟踪技术是一种在不修改源码或配置，不重启服务，在系统继续运行的前提下，分析、定位问题的方法

动态跟踪相比于其他debug方式，它的优点在于，一般不需要目标应用来配合，通常是随时运行，随时进行采样，随时结束采样，而不用管目标系统的当前状态，另外一个优点就是它自身的性能损耗极小，通常在百分之5，甚至更低，而且它的性能损坏只发生在采样的那段很短的事件，这就为生产环境调试带来极大的方便

而DTrace算是动态跟踪技术的鼻祖，它诞生于Solaris操作系统，是由原来的Sun Micorsystems公司的工程师编写的，更多DTrace的资料，可以通过Brendan的个人博客来了解，虽然优点老了，但是里面可以学习的东西很多，文章最后有地址

说回DTrace跟踪Nginx，在Nginx官方文档中，提供了DTrace脚本文件，可以直接下载，下载后就可以直接运行来动态跟踪Nginx

DTrace在CentOS无法直接安装，源里面没有，需要添加oracle linux的yum源

然后yum 安装oraclelinux-release-el7，安装完成后，关闭上面添加的临时的oracle linux的yum源，接着就可以通过yum安装DTrace

如果遇到gpgcheck检查错误，要么关闭检查，要么从下载校验文件

安装完成后就可以用dtrace了

接着从nginx官网DTrace介绍页面下载已经写好的DTrace脚本，通过dtrace指定nginx进程PID就可以分析了

但是DTrace毕竟是Sun的产物，对于CentOS不太兼容，需要修改内核，添加DTrace的驱动，而且3.8以上内核驱动都已经不维护了，对于生产环境排查故障来说，显然不太适合，所以这里介绍更适合CentOS的工具systemtap

SystemTap也是开源的动态跟踪工具，可以跟踪linux内核态以及用户态，收集详细的信息供开发或运维人员分析及诊断问题

CentOS安装systemtap就很简单了，直接yum安装就可以

systemtap依赖内核扩展包，所以需要安装对应内核版本的扩展包，否则会报错找不到需要的包

安装所需内核扩展包，可以通过stap-prep查看需要的包

接着安装这几个包就可以，安装包也可以通过http://rpm.pbone.net这里找自己内核版本对应的包，或者通过http://debuginfo.centos.org找对应内核的包

安装完成后，可以通过简单的脚本来验证系统是否已经支持systemtap

验证支持后就可以开始使用systemtap动态分析nginx了，不过nginx官网只提供了DTrace的脚本，如果你对systemtap不熟悉，可以找大神写的openresty-systemtap-toolkit工具，里面包含了已经写好的很多Systemtap分析openresty的脚本，对nginx、luaJIT、ngx_lua分析都可以使用，地址见文末

openresty的脚本已经很久不更新了，如果你需要分析新版本的nginx，那么你还是需要学习systemtap用法，或者是用官方提供的DTrace的脚本，转换为SystemTap脚本，SystemTap官网提供了DTrace转换SystemTap脚本的步骤，具体可查看SystemTap官网

Brendan博客：http://dtrace.org/blogs/brendan/

Nginx官方文档：http://nginx.org/en/docs/nginx_dtrace_pid_provider.html#see_also

DTrace 文档：http://dtrace.org/guide/preface.html#preface

systemtap官方文档：https://sourceware.org/systemtap/wiki

openresty-systemtap-toolkit：https://github.com/openresty/openresty-systemtap-toolkit