Linux-CPU优化之平均负载率

　　一、平均负载率定义
　　　　平均负载是指单位时间内，系统处于可运行状态 和不可中断状态 的平均进程数，也就是平均活跃进程数，它和CPU 使用率并没有直接关系。
　　　　可运行状态的进程：是指正在使用 CPU 或者正在等待 CPU 的进程，也就是我们常用 ps 命令看到的，处于 R 状态（Running 或Runnable）的进程。
　　　　不可中断状态的进程：是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， 比如最常见的是等待硬件设备的 I/O 响应，也就是我们在 ps 命令中看到的 D 状态 （Uninterruptible Sleep，也称为 Disk Sleep）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。 所以，不可中断状态实际上是系统对进程和硬件设备的一种保护机制。）
　　　　ps aux可以查看线程状态：

　　　　　　

　　二、uptime命令查看系统负载

　　　　执行uptime来了解 系统的负载情况。

　　　　

　　

　　结果解析:　　　　

　　　　如果 1 分钟、5 分钟、15 分钟的三个值基本相同，或者相差不大，那就说明系统负载很平稳。

　　　　如果 1 分钟的值远小于 15 分钟的值，就说明系统最近 1 分钟的负载在减少，而过去 15 分钟内却有很大的负载。
　　　　如果 1 分钟的值远大于 15 分钟的值，就说明最近 1 分钟的负载在增加，这种 增加有可能只是临时性的，也有可能还会持续增加下去，所以就需要持续观察。一旦 1 分钟的平均负载接近或超过了 CPU 的个数，就意味着系统正在
发生过载的问题，这时就 得分析调查是哪里导致的问题，并要想办法优化了。

　　如果需查看动态的进线程状态信息可以通过top命令。

　　三、平均负载为多少时合理
　　　　平均负载最理想的情况是等于 CPU 个数。所以在评判平均负载时，首先你要知 道系统有几个 CPU，从文件 /proc/cpuinfo 中读取CPU个数，为什么呢？

　　　　　　1、cpu信息记录在/proc/cpuinfo中。

　　　　　　2、Linux中的Top相当于win系统下的任务管理器，也可以用来查询

　　　　　　3、CPU总核数 = 物理CPU个数 * 每颗物理CPU的核数

　　　　　　4、总逻辑CPU数 = 物理CPU个数 * 每颗物理CPU的核数 * 超线程数

　　　　打开/proc/cpuinfo文件，可以看到：

　　　　　　

　　　　通过shell命令组合可以得到CPU个数等信息，比如：

　　　　　　1、查询命令查看CPU信息(型号) ：cat /proc/cpuinfo | grep name | cut -f2 -d: #| uniq -c

　　　　　　　　

　　　　　　2、 查看物理CPU个数：cat /proc/cpuinfo| grep "physical id"| sort| uniq| wc -l

　　　　　　　　

　　　　　　3、 查看每个物理CPU中core的个数(即核数)：cat /proc/cpuinfo| grep "cpu cores"| uniq

　　　　　　　　

　　　　　　4、查看逻辑CPU的个数：cat /proc/cpuinfo | grep "processor"| wc -l

　　　　　　　　 　　　　

　　　　当平均负载比 CPU 个数还大的时候，系统已经出现 了过载。在观察负载数据时，我们有三个时间点的数据，因此都要看。三个不同时间间隔的平均值，其实给我们提供了，分析系统负载趋势的 数据来源，让我们能更全面、更立体地理解目前的负载状况。

　　　　举个例子：假设我们在一个单 CPU 系统上看到平均负载为 1.88，0.70，6.76， 那么说明在过去 1 分钟内，系统有 188% 的超载，而在 15 分钟内，有 676% 的超载，从 整体趋势来看，系统的负载在降低当平均负载高于 CPU 数量 70% 的时候，你就应该分析排查负载高的问题了（70% 这个数字并不是绝对的，最推荐的方法）。　　　　

　　四、平均负载和cpu使用率关系

　　　　经常性地容易把平均负载和 CPU 使用率混淆，来区分一下：

　　　　虽然平均负载代表的是活跃进程数，那平均负载高了，不就意味着 CPU 使 用率高吗？回到平均负载的含义上来，平均负载是指单位时间内，处于可运行状态和不可 中断状态的进程数。所以，它不仅包括了正在使用 CPU 的进程，还包括等待 CPU 和等待 I/O 的进程。而CPU使用率，是单位时间内CPU繁忙情况的统计，跟平均负载并不一定完全对应。

　　　　比如：

　　　　　　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 使用率不一定很高；

　　　　　　大量等待 CPU 的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。