Linux 如何查看系统负载
操作系统的负载状态,反映了应用程序的资源使用情况,从中能找出应用程序优化的瓶颈所在。
系统平均负载,是指处于运行或不可打扰状态的进程的平均数。\
处于运行,表示运行态,占用CPU,或就绪态,等待CPU调度。\
不可打扰,表示阻塞,正在等待I/O
在 Linux 系统中,要查看负载情况一般使用 uptime 命令(w 命令和 top 命令也行)*
一、uptime 命令
$ uptime\
16:33:56 up 69 days, 5:10, 1 user, load average: 0.14, 0.24, 0.29
以上信息的解析如下:
- 16:33:56 : 当前时间
- up 69 days, 5:10 : 系统运行了69天5小时10分
- 1 user : 当前有1个用户登录了系统load average: 0.14, 0.24, 0.29 : 系统在过去1分钟内,5分钟内,15分钟内的平均负载
- load average: 0.14, 0.24, 0.29 : 系统在过去1分钟内,5分钟内,15分钟内的平均负载
平均负载解析
查看逻辑 CPU 核心数:
$ grep 'model name' /proc/cpuinfo | wc -l\
1\
运行结果表示,有 1 个逻辑 CPU 核心。以1个CPU核心为例,假设 CPU 每分钟最多处理100个进程 –
- load=0,没有进程需要 CPU
- load=0.5,CPU处理了 50 个进程
- load=1, CPU 处理了 100 个进程,这时 CPU 已被占满,但系统还是能顺畅运作的
- load=1.5, CPU 处理了 100 个进程,还有 50 个进程正在排除等着 CPU 处理,这时,CPU 已经超负荷工作了
为了系统顺畅运行,load 值最好不要超过 1.0,这样就没有进程需要等待了,所有进程都能第一时间得到处理。\
很显然,1.0 是一个关键值,超过这个值,系统就不在最佳状态了。 一般 0.7 是一个比较理想的值。\
另外,load 值的健康状态还跟系统 CPU 核心数相关,如果 CPU 核心数为 2,那么 load 值健康值应该为 2,以此类推。 \
评价系统的负载一般采用 15 分钟内的那个平均负载值。
二、w 命令
$ w\
17:47:40 up 69 days, 6:24, 1 user, load average: 0.46, 0.26, 0.25\
USER TTY FROM LOGIN@ IDLE JCPU PCPU WHAT\
lvinkim pts/0 14.18.144.2 15:55 0.00s 0.02s 0.00s w
第1行 : 与 uptime 一相同。 \
第2行以下,当前登录用户的列表。
三、top 命令
$ top\
top - 17:51:23 up 69 days, 6:28, 1 user, load average: 0.31, 0.30, 0.26\
Tasks: 99 total, 1 running, 98 sleeping, 0 stopped, 0 zombie\
Cpu(s): 2.3%us, 0.2%sy, 0.0%ni, 97.4%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st\
Mem: 1922244k total, 1737480k used, 184764k free, 208576k buffers\
Swap: 0k total, 0k used, 0k free, 466732k cached\
\
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND \
1 root 20 0 19232 1004 708 S 0.0 0.1 0:01.17 init \
2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.01 kthreadd \
...
第1行 : 与 uptime 一相同。
第2行 : 进程数信息。
- Tasks: 99 total : 总共有 99 个进程
- 1 running : 1 个进程正在占用 CPU
- 98 sleeping : 98 个睡眠进程
- 0 stopped : 0 个停止的进程
- 0 zombie : 0 个僵尸进程
第3行 : CPU 使用率
- us (user): 非nice用户进程占用CPU的比率
- sy (system): 内核、内核进程占用CPU的比率
- ni (nice): 用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU比率
- id (idle): CPU空闲比率,如果系统缓慢而这个值很高,说明系统慢的原因不是CPU负载高
- wa (iowait): CPU等待执行I/O操作的时间比率,该指标可以用来排查磁盘I/O的问题,通常结合wa和id判断
- hi (Hardware IRQ): CPU处理硬件中断所占时间的比率
- si (Software Interrupts): CPU处理软件中断所占时间的比率
- st (steal): 流逝的时间,虚拟机中的其他任务所占CPU时间的比率
需要注意的一些情形:
- 用户进程us占比高,I/O操作wa低:说明系统缓慢的原因在于进程占用大量CPU,通常还会伴有教低的空闲比率id,说明CPU空转时间很少。
- I/O操作wa低,空闲比率id高:可以排除CPU资源瓶颈的可能。
- I/O操作wa高:说明I/O占用了大量的CPU时间,需要检查交换空间的使用,交换空间位于磁盘上,性能远低于内存,当内存耗尽开始使用交换空间时,将会给性能带来严重影响,所以对于性能要求较高的服务器,一般建议关闭交换空间。另一方面,如果内存充足,但wa很高,说明需要检查哪个进程占用了大量的I/O资源。
更多负载情形,可在实际中灵活判断。
四、iostat 命令
iostat命令可以查看系统分区的IO使用情况
$ iostat \
Linux 2.6.32-573.22.1.el6.x86_64 (sgs02) 01/20/2017 _x86_64_ (1 CPU)\
\
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle\
2.29 0.00 0.25 0.04 0.00 97.41\
\
Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn\
vda 1.15 3.48 21.88 21016084 131997520
一些值得注意的IO指标 :
- Device : 磁盘名称
- tps : 每秒I/O传输请求量
- Blk_read/s : 每秒读取多少块,查看块大小可参考命令 tune2fs
- Blk_wrtn/s : 每秒写取多少块
- Blk_read : 一共读了多少块
- –Blk_wrtn : 一共写了多少块
五、iotop 命令
iotop命令类似于top命令,但是显示的是各个进程的I/O情况,对于定位I/O操作较重的进程有比较大的作用。\
# iotop\
Total DISK READ: 0.00 B/s | Total DISK WRITE: 774.52 K/s\
TID PRIO USER DISK READ DISK WRITE SWAPIN IO> COMMAND \
272 be/3 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 4.86 % [jbd2/vda1-8]\
9072 be/4 mysql 0.00 B/s 268.71 K/s 0.00 % 0.00 % mysqld\
5058 be/4 lvinkim 0.00 B/s 3.95 K/s 0.00 % 0.00 % php-fpm: pool www\
1 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % init
可以看到不同任务的读写强度。
六、sysstat工具
很多时候当检测到或者知道历史的高负载状况时,可能需要回放历史监控数据,这时 sar 命令就派上用场了,sar命令同样来自sysstat工具包,可以记录系统的CPU负载、I/O状况和内存使用记录,便于历史数据的回放。
sysstat的配置文件在 /etc/sysconfig/sysstat 文件,历史日志的存放位置为 /var/log/sa\
统计信息都是每10分钟记录一次,每天的23:59会分割统计文件,这些操作的频率都在 /etc/cron.d/sysstat 文件配置。\
七、sar 命令
使用sar命令查看当天CPU使用:
$ sar\
Linux 2.6.32-431.23.3.el6.x86_64 (szs01) 01/20/2017 _x86_64_ (1 CPU)\
\
10:50:01 AM CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle\
11:00:01 AM all 0.45 0.00 0.22 0.40 0.00 98.93\
Average: all 0.45 0.00 0.22 0.40 0.00 98.93
使用sar命令查看当天内存使用:
$ sar -r\
Linux 2.6.32-431.23.3.el6.x86_64 (szs01) 01/20/2017 _x86_64_ (1 CPU)\
\
10:50:01 AM kbmemfree kbmemused %memused kbbuffers kbcached kbcommit %commit\
11:00:01 AM 41292 459180 91.75 44072 164620 822392 164.32\
Average: 41292 459180 91.75 44072 164620 822392 164.32
使用sar命令查看当天IO统计记录:
$ sar -b\
Linux 2.6.32-431.23.3.el6.x86_64 (szs01) 01/20/2017 _x86_64_ (1 CPU)\
\
10:50:01 AM tps rtps wtps bread/s bwrtn/s\
11:00:01 AM 3.31 2.14 1.17 37.18 16.84\
Average: 3.31 2.14 1.17 37.18 16.84
更多 sar 用法,请 man sar 。
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