Linux性能监控之CPU篇
Linux性能监控之CPU篇
任何系统的性能比较都是基于基线的，并且监控CPU的性能就是以下3点，运行队列、CPU使用率和上下文切换。以下是一些对于 Linux性能监控CPU很普遍的性能要求：
1、对于每一个CPU来说运行队列不要超过3，例如，如果是双核CPU就不要超过6；
2、如果CPU在满负荷运行，应该符合下列分布，
a.User Time：65%～70%
b.System Time：30%～35%
c.Idle：0%～5%
3、对于上下文切换要结合CPU使用率来看，如果CPU使用满足上述分布，大量的上下文切换也是可以接受的。
常用的监视工具有，vmstat, top,dstat和mpstat。
[shell gutter="false"]#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
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 2 23 6 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 12 1036 101 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 36 1035 97 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1033 91 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1024 76 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1030 87 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1025 76 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 12 1023 90 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 12 1030 93 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1022 83 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1026 76 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1026 88 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1028 68 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 12 1052 103 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 12 1036 98 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1034 81 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1031 73 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1039 92 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1024 72 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 12 1029 91 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 12 1035 90 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1026 80 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1022 66 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1040 93 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1022 65 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 12 1030 91 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 12 1021 79 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1020 82 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1028 72 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1032 91 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1032 74 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 12 1032 99 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 44 1039 94 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1033 104 0 0 100 0 0
0 0 0 2986588 299224 297620 0 0 0 0 1028 78 0 0 100 0 0[/shell]
r表示运行队列的大小，
b表示由于IO等待而block的线程数量，
in表示中断的数量，
cs表示上下文切换的数量，
us表示用户CPU时间，
sys表示系统CPU时间，
wa表示由于IO等待而是CPU处于idle状态的时间，
id表示CPU处于idle状态的总时间。
dstat可以给出每一个设备产生的中断数：
[shell gutter="false"]# dstat -cip 1
----total-cpu-usage---- -interrupts ---procs---
usr sys idl wai hiq siq| 50 82 |run blk new
0 0 100 0 0 0| 1 352 | 0 0 0
0 0 100 0 0 0| 2 26 | 0 0 0
0 0 100 0 0 0| 2 25 | 0 0 0
0 0 100 0 0 0| 0 26 | 0 0 0[/shell]
我们可以看到这里有2个设备号50和82.设备名和设备号的关系我们可以参考文件/proc/interrupts, 这里82代表网卡eth0。
[shell gutter="false"]# cat /proc/interrupts
CPU0 CPU1 CPU2 CPU3
0: 170498971 0 0 0 IO-APIC-edge timer
1: 3 0 0 0 IO-APIC-edge i8042
7: 2 0 0 0 IO-APIC-edge parport0
8: 0 0 0 0 IO-APIC-edge rtc
9: 0 0 0 0 IO-APIC-level acpi
50: 155505 0 0 0 IO-APIC-level uhci_hcd:usb3, ahci
82: 59898977 0 0 0 PCI-MSI eth0
169: 0 0 0 0 IO-APIC-level uhci_hcd:usb5
177: 0 0 0 0 IO-APIC-level uhci_hcd:usb4
185: 0 0 0 0 IO-APIC-level ehci_hcd:usb1, uhci_hcd:usb2
NMI: 3510 729 1011 846
LOC: 166966394 166966344 166991682 166991619
ERR: 0
MIS: 0[/shell]
mpstat可以显示每个CPU的运行状况，比如系统有4个CPU。可以使用yum install sysstat安装。
我们可以看到：
[shell gutter="false"]
mpstat -P ALL 1
Linux 2.6.18-194.32.1.el5 (serv) 2011年01月17日
16时18分53秒 CPU %user %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %idle intr/s
16时18分54秒 all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 1045.92
16时18分54秒 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 1043.88
16时18分54秒 1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00
16时18分54秒 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00
16时18分54秒 3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00[/shell]
总结的说，Linux性能监控包含以下方面：
检查系统的运行队列，确保每一个CPU的运行队列不大于3.确保CPU使用分布满足70/30原则（用户70%，系统30%）。如果系统时间过长，可能是因为频繁的调度和改变优先级。CPU Bound进程总是会被惩罚（降低优先级）而IO Bound进程总会被奖励（提高优先级）。
