Linux 如何查看系統負載

Linux 如何查看系統負載

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 博客 /  Linux /  4個月前 /  534 /  0

 

操作系統的負載狀態，反映了應用程序的資源使用情況，從中能找出應用程序優化的瓶頸所在。

系統平均負載，是指處於運行或不可打擾狀態的進程的平均數。\
處於運行，表示運行態，占用 CPU，或就緒態，等待 CPU 調度。\
不可打擾，表示阻塞，正在等待 I/O

在 Linux 系統中，要查看負載情況一般使用 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 : 當前時間
• up 69 days, 5:10 : 系統運行了 69 天 5 小時 10 分
• 1 user : 當前有 1 個用戶登錄了系統 load average: 0.14, 0.24, 0.29 : 系統在過去 1 分鍾內，5 分鍾內，15 分鍾內的平均負載
• load average: 0.14, 0.24, 0.29 : 系統在過去 1 分鍾內，5 分鍾內，15 分鍾內的平均負載

平均負載解析

查看邏輯 CPU 核心數：

$ grep 'model name' /proc/cpuinfo | wc -l\ 1\

運行結果表示，有 1 個邏輯 CPU 核心。以 1 個 CPU 核心為例，假設 CPU 每分鍾最多處理 100 個進程 –

• load=0，沒有進程需要 CPU
• load=0.5，CPU 處理了 50 個進程
• load=1, CPU 處理了 100 個進程，這時 CPU 已被占滿，但系統還是能順暢運作的
• load=1.5, CPU 處理了 100 個進程，還有 50 個進程正在排除等着 CPU 處理，這時，CPU 已經超負荷工作了

為了系統順暢運行，load 值最好不要超過 1.0，這樣就沒有進程需要等待了，所有進程都能第一時間得到處理。\
很顯然，1.0 是一個關鍵值，超過這個值，系統就不在最佳狀態了。 一般 0.7 是一個比較理想的值。\
另外，load 值的健康狀態還跟系統 CPU 核心數相關，如果 CPU 核心數為 2，那么 load 值健康值應該為 2，以此類推。 \
評價系統的負載一般采用 15 分鍾內的那個平均負載值。

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：與 uptime 一相同。 \
第 2 行以下，當前登錄用戶的列表。

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：與 uptime 一相同。

第 2 行：進程數信息。

• Tasks: 99 total : 總共有 99 個進程
• 1 running : 1 個進程正在占用 CPU
• 98 sleeping : 98 個睡眠進程
• 0 stopped : 0 個停止的進程
• 0 zombie : 0 個僵屍進程

第 3 行 : CPU 使用率

• us (user): 非 nice 用戶進程占用 CPU 的比率
• sy (system): 內核、內核進程占用 CPU 的比率
• ni (nice): 用戶進程空間內改變過優先級的進程占用 CPU 比率
• id (idle): CPU 空閑比率，如果系統緩慢而這個值很高，說明系統慢的原因不是 CPU 負載高
• wa (iowait): CPU 等待執行 I/O 操作的時間比率，該指標可以用來排查磁盤 I/O 的問題，通常結合 wa 和 id 判斷
• hi (Hardware IRQ): CPU 處理硬件中斷所占時間的比率
• si (Software Interrupts): CPU 處理軟件中斷所占時間的比率
• st (steal): 流逝的時間，虛擬機中的其他任務所占 CPU 時間的比率

需要注意的一些情形：

• 用戶進程 us 占比高，I/O 操作 wa 低：說明系統緩慢的原因在於進程占用大量 CPU，通常還會伴有教低的空閑比率 id，說明 CPU 空轉時間很少。
• I/O 操作 wa 低，空閑比率 id 高：可以排除 CPU 資源瓶頸的可能。
• I/O 操作 wa 高：說明 I/O 占用了大量的 CPU 時間，需要檢查交換空間的使用，交換空間位於磁盤上，性能遠低於內存，當內存耗盡開始使用交換空間時，將會給性能帶來嚴重影響，所以對於性能要求較高的服務器，一般建議關閉交換空間。另一方面，如果內存充足，但 wa 很高，說明需要檢查哪個進程占用了大量的 I/O 資源。

更多負載情形，可在實際中靈活判斷。

四、iostat 命令

iostat 命令可以查看系統分區的 IO 使用情況

$ 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 指標 :

• Device : 磁盤名稱
• tps : 每秒 I/O 傳輸請求量
• Blk_read/s : 每秒讀取多少塊，查看塊大小可參考命令 tune2fs
• Blk_wrtn/s : 每秒寫取多少塊
• Blk_read : 一共讀了多少塊
• –Blk_wrtn : 一共寫了多少塊

五、iotop 命令

iotop 命令類似於 top 命令，但是顯示的是各個進程的 I/O 情況，對於定位 I/O 操作較重的進程有比較大的作用。\

# 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

可以看到不同任務的讀寫強度。

六、sysstat 工具

很多時候當檢測到或者知道歷史的高負載狀況時，可能需要回放歷史監控數據，這時 sar 命令就派上用場了，sar 命令同樣來自 sysstat 工具包，可以記錄系統的 CPU 負載、I/O 狀況和內存使用記錄，便於歷史數據的回放。

sysstat 的配置文件在 /etc/sysconfig/sysstat 文件，歷史日志的存放位置為 /var/log/sa\
統計信息都是每 10 分鍾記錄一次，每天的 23:59 會分割統計文件，這些操作的頻率都在 /etc/cron.d/sysstat 文件配置。\

七、sar 命令

使用 sar 命令查看當天 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 命令查看當天內存使用：

$ 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 命令查看當天 IO 統計記錄：

$ 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，請 man sar 。

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