1、如何理解平均负载

1、什么是平均负载

　　单位时间内，系统处于可运行状态和不可中断状态的平均进程数，不仅包含了正在使用的CPU，还包含了等待的I/O进程

　　比如平均负载为2时，意味着什么

　　　　情况一：CPU只有2个时，CPU刚好全部被占用

　　　　情况二：CPU有4个时，CPU有50%的空闲

　　　　情况三：CPU只有1个时，有一半的资源竞争不到CPU

　　平均负载为多少时才合理

　　　　　　1、使用top命令查看CPU个数，或者从/proc/cpuinfo中读取

　　　　　　2、使用uptime或者top命令来查看系统负载情况，下面用uptime来演示，最后三个数字依次代表过去1分钟，5分钟，15分钟的平均负载

　　　　　　

 

　　　　　　3、进行分析

　　　　　　　　情况一：如果过去1分钟，5分钟，15分钟的平均负载相差不大，说明负载很文档

　　　　　　　　情况二：如果过去1分钟远小于15分钟，说明过去1分钟负载在减小，过去15分钟内有很大的负载

　　　　　　　　情况三：如果过去1分钟远大于15分钟，说明过去1分钟负载在增加，也可能持续增加，所以需要观察，如果近一分钟的负载接近或者大于CPU　　　　　　                                           个数，意味着发生过载，需要进行分析和想办法优化

　　　　　　4、假设我们在⼀个单+CPU+系统上看到平均负载为+1.73，0.60，7.98那么说明在过去+1+分钟内，系统有+73%+的超载，⽽在+15+分钟内，有　　　　                            +698%+的超载，从整体趋势来看，系统的负载在降低

　　　　　　5、⼀般，当平均负载⾼于+CPU+数量+70%+的时候，你就应该分析排查负载⾼的问题了。一旦负载过高，响应就会变慢。70%也不是绝对的，最                              推荐的⽅法，还是把系统的平均负载监控起来，然后根据更多的历史数据，判断负载的变化趋势，当发现负载有明显升高趋势时，比如翻倍                                  了，再进行分析和检查

 

 　　　　

2、什么是可运行状态和不可中断状态

　　正在使用CPU或者正在等待的进程称作为可运行状态，通过ps命令查看整体的进程情况，STAT 为R的进程即为可运行状态

　　正处于内核态关键流程的进程称作为不可中断状态，常见的硬件设备的I/O响应、磁盘的读写数据时，这种是对进程和硬件设备的保护机制，STAT 为D的进程即为不可中断状态

 

3、CPU使用率

　　CPU密集型进程：使⽤⼤量+CPU+会导致平均负载升⾼，此时这两者是⼀致的

        I/O密集型进程，等待+I/O+也会导致平均负载升⾼，但+CPU+使⽤率不一点很高

　　⼤量进程调度也会导致平均负载升⾼，此时的+CPU+使⽤率也会比较高

 

4、平均负载与CPU使用率案件分析

　　　　命令：mpstat是⼀个常⽤的多核CPU性能分析⼯具，⽤来实时查看每个CPU的性能指标，以及所有CPU的平均指标

　　　　　　　pidstat是⼀个常⽤的进程性能分析⼯具，⽤来实时查看进程的CPU、内存、I/O+以及上下⽂切换等性能指标

　　　　CPU密集型进程

　　　　　　　　环境：CPU使用率100%

　　　　　　　　

 

 

 　　　　　　正好有⼀个CPU的使⽤率为100%，但它的iowait只有+0。这说明，平均负载的升⾼正是由于+CPU+使⽤率为+100%

　　　　　　    

 　　　　　　   从这⾥可以明显看到，stress进程的CPU使⽤率为100%

　　　　　I/O密集型进程

　　　　　　

 

 

 　　　　　　　　平均负载的升⾼是由于iowait的升⾼

　　　　　　　　

 

 

 

　　　　　　　　　　可以发现，还是stress进程导致的。使用pidstat -d 5 1查看延迟多少秒

 

　　　　　　　　　　

 

 　　　　　　大量进程场景

 

　　　　　　　　

 

 　　　　　　　　由于系统只有2个CPU，明显⽐8个进程要少得多，因⽽，系统的CPU处于严重过载状态

　　　　　　　

 

 　　　　　　　　可以看出，8个进程在争抢2个CPU，每个进程等待CPU的时间（也就是代码块中的%wait列）⾼达75%。这些超出CPU计算能⼒的进程，导致　　　　　　　　　　                             CPU严重过载

 　　

5、防止cpu负载过高的方法

短期来看，可以通过kill和killall来杀死一些影响cpu负载的进程，达到降低cpu负载的目的。这些进程的状态是可以利用ps显示出来的，然后对相关的进程采取一定的措施就能在短时间内降低cpu的负载

参考：https://wenku.baidu.com/view/7f38990a463610661ed9ad51f01dc281e53a566f.html