Linux怎样查看系统负载状态

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2019年8月3日06:52:39 评论 16

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。

Linux怎样查看系统负载状态

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
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 \
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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