解析:Linux下系统负载LoadAverage

发布时间:2020-05-09编辑:脚本学堂
本文介绍下,在linux系统中,有关系统负载LoadAverage的相关内容,包括CPU负载、内存负载、I/O负载等。有需要的朋友参考下。

linux系统中,查看当前运行的负载情况,可以用命令:w、top、uptime等。
如何通过以上命令来判断系统当前负载是否已经达到极限了呢?

本文就介绍下,如何通过loadaverage返回的数据来判断系统运行情况。

什么是Load?什么是Load Average?
Load用最通俗的语言说就是当前cpu需要干的工作量的多少。
简单的说是进程队列的长度。

Load Average 就是一段时间(1分钟、5分钟、15分钟)内平均负载。
 

top - 10:02:01 up 180 days, 19:34,  2 users,
load average: 2.77, 2.91, 2.72
 

以上数据代表1分钟,5分钟,15分钟内的CPU的平均负载。

如果系统cpu超负荷  load average会大于您机器的cpu数量,比如您机器2颗物理cpu在每颗物理cpu上又做了6颗逻辑CPU之后在每颗逻辑CPU上又实现了超线程后,假如此时你在系统中使用cat /proc/cpuinfo |grep 'processor'|wc –l返回24颗,如果load值(15分钟的返回值作为参考依据)长期在24以上,说明系统已经很繁忙了。

当然load值走高也不一定就是cpu资源紧张导致的,我们还需要结合vmstat工具进行确认和判断是cpu不足还是磁盘IO问题又或者是内存不足导致。

那么在Load average 高的情况下,如何确定系统瓶颈呢?

需要借助vmstat工具做进一步分析了。
 

复制代码 代码示例:
[root@localhost ~]# vmstat 1
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu------
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 1  0 256968  42428 159696 659584    0    0     0     0    0    0  1  0 99  0  0
 1  0 256968  42304 159696 659584    0    0     0     0 20689 31827  1  1 98  0 0

一、procs列
r 列表示运行和等待cpu时间片的进程数,如果长期大于1,说明cpu不足,需要增加cpu。
b 列表示在等待资源的进程数,比如正在等待I/O、或者内存交换等。
wa 列显示了IO等待所占用的CPU时间的百分比。这里wa的参考值为30%,如果wa超过30%,说明IO等待严重,这可能是磁盘大量随机访问造成的,也可能磁盘或者磁盘访问控制器的带宽瓶颈造成的(主要是块操作)。
id 列显示了cpu处在空闲状态的时间百分比

二、system 显示采集间隔内发生的中断数
in 列表示在某一时间间隔中观测到的每秒设备中断数。
cs列表示每秒产生的上下文切换次数,如当 cs 比磁盘 I/O 和网络信息包速率高得多,都应进行进一步调查。

三、memory列
memory
swpd 切换到内存交换区的内存数量(k表示)。如果swpd的值不为0,或者比较大,比如超过了100m,只要si、so的值长期为0,系统性能还是正常
free 当前的空闲页面列表中内存数量(k表示)
buff 作为buffer cache的内存数量,一般对块设备的读写才需要缓冲。
cache: 作为page cache的内存数量,一般作为文件系统的cache,如果cache较大,说明用到cache的文件较多,如果此时IO中bi比较小,说明文件系统效率比较好。

四、swap列
 

si 由内存进入内存交换区数量。
so由内存交换区进入内存数量。

五、IO列
 

bi 从块设备读入数据的总量(读磁盘)(每秒kb)。
bo 块设备写入数据的总量(写磁盘)(每秒kb)
 

这里我们设置的bi+bo参考值为1000,如果超过1000,而且wa值较大应该考虑均衡磁盘负载,可以结合iostat输出来分析。

六、cpu列
 

cpu 表示cpu的使用状态
us 列显示了用户方式下所花费 CPU 时间的百分比。us的值比较高时,说明用户进程消耗的cpu时间多,但是如果长期大于50%,需要考虑优化用户的程序。
sy 列显示了内核进程所花费的cpu时间的百分比。这里us + sy的参考值为80%,如果us+sy 大于 80%说明可能存在CPU不足。

查看磁盘负载iostat

每隔2秒统计一次磁盘IO信息,直到按Ctrl+C终止程序,-d 选项表示统计磁盘信息, -k 表示以每秒KB的形式显示,-t 要求打印出时间信息,2 表示每隔 2 秒输出一次。第一次输出的磁盘IO负载状况提供了关于自从系统启动以来的统计信息。随后的每一次输出则是每个间隔之间的平均IO负载状况。
 

复制代码 代码示例:
[root@localhost ~]# iostat -x 1 10
avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.33    0.00    0.08    0.04    0.00   99.55
Device:         rrqm/s   wrqm/s   r/s   w/s   rsec/s   wsec/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sda               0.00    17.00  0.00  4.00     0.00   168.00    42.00     0.02    4.00   3.00   1.20
 

如果 %util 长期接近 100%,说明产生的I/O请求太多,I/O系统已经满负荷,该磁盘可能存在瓶颈。
Idle如果长期大于70% IO压力就比较大了,这时一般读取速度有较多的wait.