linux性能优化cpu-02平均负载

每次我们系统变慢时，我们通常做的第一件事就是top命令或者uptime命令，看一下系统的负载情况，比如下面：

我在命令行中输入uptime

22:15:51    表示当前系统时间

up 13 min  系统运行总时间

2 users      当前正在登陆 用户数

load average :0.12，0.06，0.05  表示系统1分钟，5分钟，15分钟系统的平均负载情况

   平均负载是什么？

平均负载：指单位时间内，系统处于可运行状态和不可中断状态的平均进程数，可以理解为平均活跃进程数。它和cpu 的使用率并没有直接的关系

可运行状态是指正在使用cpu或者等待cpu的进程，也就是ps命令查看进程状态为R（Running或Runnable）的进程

 不可中断状态指正处于内核态关键流程中的进程，并且这些流程是不可打断的， 如最常见的是等待硬件设备的 I/O 响应

也就是ps命令查看进程状态为D（Uninterruptible Sleep，也称为 Disk）的进程

比如，当一个进程向磁盘读写数据时，为了保证数据的一致性，在得到磁盘回复前，它是不能被其他进程或者中断打断的，

这个时候的进程就处于不可中断状态。如果此时的进程被打断了，就容易出现磁盘数据与进程数据不一致的问题。

     平均负载多少时合理？

执行以下命令查看cpu 的逻辑个数

   grep 'model name' /proc/cpuinfo | wc -l

如：

平均负载是平均进程数，由此可见，平均负载等于cpu 的个数时为最理想状态，说明cpu充分被利用了，

当平均负载大于cpu个数时说明系统已经出现了过载。

我们要通过平均负载的三个数值来观察系统负载情况趋势，这里我再举个例子，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。

个人认为平均负载超过cpu数量70%时，就应该分析排查负载过高的问题，一旦负载过高，就可能导致系统响应变慢，影响服务正常

运行。

平均负载和cpu使用率的关系

• cpu密集型进程，使用大量cpu会导致平均负载升高，此时两者是一样的。
• IO密集型进程，等待IO也会导致平均负载升高，但cpu使用率不一定高。
• 大量等待cpu 的进程调度也会导致平均负载升高，此时cpu使用率也会升高

平均负载案例分析

首先安装 stress 和 sysstat 两个工具包

stress 是linux 系统压力测试工具，这里我们用作异常进程模拟平均负载升高的场景。

sysstat  包含了常用的linux性能工具，用来监控和分析系统的性能，如mpstat何pidstat

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，已经所有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、IO以及上下文切换等性能指标

cpu密集型进程：