Linux

02平均负载-Linux性能优化

Posted by 刘勇(lyonger) on 2019-11-30

概念

  • 平均负载是指单位时间内，系统处于可运行状态和不可中断状态(等待CPU或者等待I/O)的平均进程数，也就是平均活跃进程数，它和CPU使用率并没有直接关系,直观上理解就是单位时间内的活跃进程数，但它实际上是活跃进程数的指数衰减平均值。下面解释一下可运行状态和不可中断状态。

    • 可运行状态的进程，是指正在使用CPU或者正在等待CPU的进程，也就是PS命令中看到的R状态的进程。
    • 不可中断状态的进程则是正处于内核态关键流程中的进程，并且不可被打断，比如等待硬件设备的I/O响应，也就是PS命令中看到的D状态进程。

  • 来一个直观的数据理解，比如平均负载为2时，意味着：

    • 在只有2个CPU的系统上，代表所有的CPU都刚好被完全用完。
    • 在4个CPU的系统上，意味着CPU有50%的空闲。
    • 在只有1个CPU的系统中，意味着有一半的进程竞争不大CPU。

相关工具

  • 下面展示一下排查CPU负载时常用工具：
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# 查看哪颗CPU占用高，-P ALL 表示监控所有CPU，后面数字 5 表示间隔 5 秒后输出一组数据
$ mpstat -P ALL 5
Linux 4.15.0 (ubuntu) 09/22/18 _x86_64_ (2 CPU)
13:30:06     CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle
13:30:11     all   50.05    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   49.95
13:30:11       0    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00
13:30:11       1  100.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00

# 查看具体是哪个进程占用CPU高，间隔 5 秒后输出一组数据
$ pidstat -u 5 1
13:37:07      UID       PID    %usr %system  %guest   %wait    %CPU   CPU  Command
13:37:12        0      2962  100.00    0.00    0.00    0.00  100.00     1  stress

总结

  • 平均负载只是表现了系统整体的负载情况，但是只看平均负载本身，并不能明确是哪里出现了问题，所以还需要关注以下因素：
    • 平均负载高可能是CPU密集型进程导致。
    • 平均负载高并不一定代表CPU利用率高，可能是I/O比较繁忙。
    • 可以是呀mpstat、pidstat工具进一步分析。

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