uptime
1分钟、5分钟、15分钟
1
2
| $ uptime
07:40:47 up 24 min, 2 users, load average: 0.14, 0.14, 0.19
|
平均负载
- 单位时间内，系统处于可运行状态和不可中断状态的平均进程数，也就是平均活跃进程数，它和CPU使用率并没有直接关系
- 所谓可运行状态的进程，是指正在使用CPU或者正在等待CPU的进程
- 也就是我们常用ps命令看到的，处于R状态（Running或Runnable）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，并且这些流程是不可打断的
- 比如最常见的是等待硬件设备的I/O响应
- 当一个进程向磁盘读写数据时，为了保证数据的一致性
- 在得到磁盘回复前，它是不能被其他进程或者中断打断的，这个时候的进程就处于不可中断状态
- 也就是我们在ps命令中看到的D状态（Uninterruptible Sleep，也称为Disk Sleep）的进程
- 不可中断状态实际上是系统对进程和硬件设备的一种保护机制
理想情况
平均负载 = CPU个数
1
2
| $ grep 'model name' /proc/cpuinfo | wc -l
2
|
1
2
3
4
5
| $ top 1
top - 08:04:15 up 48 min, 2 users, load average: 0.07, 0.09, 0.09
Tasks: 201 total, 1 running, 200 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu0 : 0.0 us, 0.0 sy, 0.0 ni,100.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
%Cpu1 : 0.0 us, 0.0 sy, 0.0 ni, 99.7 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.3 si, 0.0 st
|
经验值
关注时机：平均负载 >= CPU * 70%
平均负载 / CPU 使用率
- 平均负载 – 平均活跃进程数
- CPU 使用率 – 单位时间内CPU繁忙情况的统计
- 两者不一定完全对应
- CPU密集型进程，使用大量CPU会导致平均负载升高，此时这两者是一致的
- I/O密集型进程，等待I/O也会导致平均负载升高，但CPU使用率不一定很高
- 大量等待CPU的进程调度也会导致平均负载升高，此时的CPU使用率也会比较高
工具
| 工具 |
用途 |
| stress |
Linux系统压力测试工具 |
| sysstat |
常用的 Linux 性能工具，监控和分析系统的性能 |
|
mpstat：多核CPU性能分析工具，用来实时查看每个CPU的性能指标，以及所有CPU的平均指标 |
|
pidstat：进程性能分析工具，用来实时查看进程的CPU、内存、I/O以及上下文切换等性能指标 |
案例
CPU密集型
平均负载高，CPU 使用率也高
发起压力
1
2
| root@ubuntu:~# stress --cpu 1 --timeout 600
stress: info: [4783] dispatching hogs: 1 cpu, 0 io, 0 vm, 0 hdd
|
平均负载
1
2
| root@ubuntu:~# watch -d uptime
08:35:03 up 1:19, 5 users, load average: 1.08, 0.89, 0.50
|
CPU 使用率
CPU 1的使用率为99.8%，但 iowait为0，平均负载的升高正是由于 CPU 的使用率为100%
1
2
3
4
5
6
7
| root@ubuntu:~# mpstat -P ALL 5
Linux 5.4.0-62-generic (ubuntu) 02/02/21 _x86_64_ (2 CPU)
08:40:12 CPU %usr %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %guest %gnice %idle
08:40:17 all 50.05 0.00 0.20 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 0.00 49.65
08:40:17 0 0.00 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 0.00 0.00 0.00 99.60
08:40:17 1 99.80 0.00 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
|
进程的 CPU 使用率
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
| root@ubuntu:~# pidstat -u 5 1
Linux 5.4.0-62-generic (ubuntu) 02/02/21 _x86_64_ (2 CPU)
08:40:26 UID PID %usr %system %guest %wait %CPU CPU Command
08:40:31 0 694 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 1 multipathd
08:40:31 0 743 0.20 0.00 0.00 0.00 0.20 0 vmtoolsd
08:40:31 0 3814 0.00 0.40 0.00 0.00 0.40 0 kworker/0:1-events
08:40:31 0 6187 99.80 0.00 0.00 0.20 99.80 1 stress
Average: UID PID %usr %system %guest %wait %CPU CPU Command
Average: 0 694 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 - multipathd
Average: 0 743 0.20 0.00 0.00 0.00 0.20 - vmtoolsd
Average: 0 3814 0.00 0.40 0.00 0.00 0.40 - kworker/0:1-events
Average: 0 6187 99.80 0.00 0.00 0.20 99.80 - stress
|
IO 密集型 –%iowait
平均负载高，但 CPU 使用率不高
发起压力
模拟IO 压力，不断执行sync
1
2
| root@ubuntu:~# stress --io 1 --timeout 600
stress: info: [8941] dispatching hogs: 0 cpu, 1 io, 0 vm, 0 hdd
|
平均负载
1
2
| root@ubuntu:~# watch -d uptime
08:59:04 up 1:43, 5 users, load average: 1.06, 0.58, 0.37
|
CPU 使用率
CPU 使用率不高，但**%iowait**很高
1
2
3
4
5
6
7
| root@ubuntu:~# mpstat -P ALL 5
Linux 5.4.0-62-generic (ubuntu) 02/02/21 _x86_64_ (2 CPU)
08:55:52 CPU %usr %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %guest %gnice %idle
08:55:57 all 0.21 0.00 12.07 32.67 0.00 0.21 0.00 0.00 0.00 54.84
08:55:57 0 0.43 0.00 23.87 67.53 0.00 0.43 0.00 0.00 0.00 7.74
08:55:57 1 0.00 0.00 0.81 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 98.99
|
进程的 CPU 使用率
1
2
3
4
5
6
7
8
| root@ubuntu:~# pidstat -u 5 1
Linux 5.4.0-62-generic (ubuntu) 02/02/21 _x86_64_ (2 CPU)
08:40:31 UID PID %usr %system %guest %wait %CPU CPU Command
08:40:31 0 104 0.00 3.39 0.00 0.00 3.39 1 kworker/1:1H
08:40:31 0 109 0.00 0.40 0.00 0.00 0.40 0 kworker/0:1H
08:40:31 0 2997 2.00 35.53 0.00 3.99 37.52 1 stress
08:40:31 0 3057 0.00 0.40 0.00 0.00 0.40 0 pidstat
|
大量进程 –%wait
平均负载高，CPU 使用率也高
发起压力
运行进程超出 CPU 的运行能力，出现等待 CPU 的进程
1
2
| root@ubuntu:~# stress --cpu 8 --timeout 600
stress: info: [7773] dispatching hogs: 8 cpu, 0 io, 0 vm, 0 hdd
|
平均负载
1
2
| root@ubuntu:~# watch -d uptime
08:59:04 up 1:43, 5 users, load average: 8.10, 6.11, 3.29
|
CPU 使用率
CPU 的使用率都已经是100%
1
| %iowait : Show the percentage of time that the CPU or CPUs were idle during which the system had an outstanding disk I/O request.
|
1
2
3
4
5
6
7
| root@ubuntu:~# mpstat -P ALL 5
Linux 5.4.0-62-generic (ubuntu) 02/02/21 _x86_64_ (2 CPU)
08:55:52 CPU %usr %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %guest %gnice %idle
08:55:57 all 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
08:55:57 0 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
08:55:57 1 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
|
进程的 CPU 使用率
8个进程争抢2个 CPU，**%wait**很高
1
| %wait : Percentage of CPU spent by the task while waiting to run.
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
| root@ubuntu:~# pidstat -u 5 1
Linux 5.4.0-62-generic (ubuntu) 02/02/21 _x86_64_ (2 CPU)
08:56:26 UID PID %usr %system %guest %wait %CPU CPU Command
08:56:31 0 7644 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 0 kworker/0:2-pm
08:56:31 0 7774 24.75 0.00 0.00 75.05 24.75 0 stress
08:56:31 0 7775 24.95 0.00 0.00 74.85 24.95 1 stress
08:56:31 0 7776 24.95 0.00 0.00 75.25 24.95 1 stress
08:56:31 0 7777 24.75 0.00 0.00 75.05 24.75 0 stress
08:56:31 0 7778 24.75 0.00 0.00 75.25 24.75 0 stress
08:56:31 0 7779 24.95 0.00 0.00 75.25 24.95 1 stress
08:56:31 0 7780 24.95 0.00 0.00 75.05 24.95 1 stress
08:56:31 0 7781 24.75 0.00 0.00 75.05 24.75 0 stress
08:56:31 0 8214 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 1 pidstat
Average: UID PID %usr %system %guest %wait %CPU CPU Command
Average: 0 7644 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 - kworker/0:2-pm
Average: 0 7774 24.75 0.00 0.00 75.05 24.75 - stress
Average: 0 7775 24.95 0.00 0.00 74.85 24.95 - stress
Average: 0 7776 24.95 0.00 0.00 75.25 24.95 - stress
Average: 0 7777 24.75 0.00 0.00 75.05 24.75 - stress
Average: 0 7778 24.75 0.00 0.00 75.25 24.75 - stress
Average: 0 7779 24.95 0.00 0.00 75.25 24.95 - stress
Average: 0 7780 24.95 0.00 0.00 75.05 24.95 - stress
Average: 0 7781 24.75 0.00 0.00 75.05 24.75 - stress
Average: 0 8214 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 - pidstat
|
