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Linux性能优化实战读书笔记

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 理解平均负载
概念
平均负载指的是单位时间内(1,5,15分钟)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

可运行状态: 正在使用CPU或者等待CPU的进程,也就是通过ps aux看到的状态为R的进程
不可中断状态: 正处于内核关键流程中的进程,并且这些流程是不可被打断的,比如IO响应。也就是通过ps aux看到的状态为D的进程。
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
既然平均的是活跃进程数,那么最理想的就是每个CPU上正好运行着一个进程,每个进程CPU都得到了充分的利用。

平均负载多少为合理
首先要知道你的系统是多少核的CPU
[root@www ~]# grep ’model name’ /procuinfo | wc -l
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其次根据平均负载(每个核心为1作为最高标准去判断)的三个趋势时间去判断变化率,从而总结出对应的负载情况:一般超过70%的话就算是比较高了
平均负载和CPU使用率
CPU使用率:单位时间内CPU繁忙成都的统计,跟平均负载不是一一对应的
CPU密集型进程,使用大量的CPU会导致平均负载和CPU使用率
IO密集型进程,等待IO也会导致平均负载升高,但是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
平均负载案例分析
准备环境
OS:linux
软件需求:stress sysstat
测试命令:stress 压力测试
mpstat   cpu性能分析工具
pidstat    进程性能分析工具
需要打开三个终端:作为压测命令端,负载观察端,进程观察端

场景一:CPU密集型进程
终端一:查看当前平均负载&执行压测命令

[root@www ~]# uptime
15:08:02 up 84 days, 23:20, 1 user, load average: 0.00, 0.01, 0.05
[root@www ~]# stress –cpu 1 –timeout 600     #十分钟测试
终端二:观察平均负载变化情况

[root@www ~]# watch -d uptime
终端三:mpstat查看CPU使用率变化情况和占用cpu的进程

[root@www ~]# mpstat -P ALL 5  #抓取CPU的变化率 (5秒输出一组数据)
[root@www ~]# pidstat -u 5 1     #抓取占用CPU的进程(5秒输出一组数据)
场景二:IO密集型进程
终端一:查看当前平均负载&执行压测命令

[root@www ~]# uptime
15:08:02 up 84 days, 23:20, 1 user, load average: 0.00, 0.01, 0.05
[root@www ~]# stress –cpu 1 –timeout 600     #十分钟测试
终端二:观察平均负载变化情况

[root@www ~]# watch -d uptime
终端三:mpstat查看CPU使用率变化情况和占用cpu的进程

[root@www ~]# mpstat -P ALL 5  #抓取CPU的变化率 (5秒输出一组数据)
[root@www ~]# pidstat -u 5 1     #抓取占用CPU的进程(5秒输出一组数据)
场景三:大量进程场景
终端一:查看当前平均负载&执行压测命令

[root@www ~]# uptime
15:08:02 up 84 days, 23:20, 1 user, load average: 0.00, 0.01, 0.05
[root@www ~]# stress -c 8 –timeout 600     #八个进程模拟,十分钟测试
终端二:观察平均负载变化情况

[root@www ~]# watch -d uptime
终端三:mpstat查看CPU使用率变化情况和占用cpu的进程

[root@www ~]# mpstat -P ALL 5  #抓取CPU的变化率 (5秒输出一组数据)
[root@www ~]# pidstat -u 5 1     #抓取占用CPU的进程(5秒输出一组数据)
小结归纳
平均负载是一个快速查看系统整体性能的手段,反映了整体的负载情况。但只看平均负载本身我们并不能直接发现到底是哪里出了瓶颈,在理解平均负载的时候我们也要注意:

平均负载高可能是CPU密集型进程导致的
平均负载高不一定代表CPU使用率高,还有可能是IO更加繁忙了
当发现负载较高的时候可以使用mpstat、pidstat等工具来辅助分析

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