Linux性能优化实战读书笔记（一）

gggggggbong 发布于2019-07-31 15:03 / 3131人阅读

摘要：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上正好运行着一个进程，每个进程都得到了充分的利用。

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" /proc/cpuinfo | wc -l
4

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

来源整理自

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