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通常我们期望CPU能到达以下目标:
(1)CPU利用率,如果CPU有100%利用率,那么应该到达这样一个平衡:65%-70%User Time,30%-35%System Time,0%-5%Idle Time;
(2)上下文切换,上下文切换应该和CPU利用率联系起来看,如果能保持上面的CPU利用率平衡,大量的上下文切换是可以接受的;
(3)可运行队列,每个可运行队列不应该有超过1-3个线程(每处理器),比如:双处理器系统的可运行队列里不应该超过6个线程。
Linux vmstat命令实战详解
vmstat命令是最常见的Linux/Unix监控工具,可以展现给定时间间隔的服务器的状态值,包括服务器的CPU使用率,内存使用,虚拟内存交换情况,IO读写情况。这个命令是我查看Linux/Unix最喜爱的命令,一个是Linux/Unix都支持,二是相比top,我可以看到整个机器的CPU,内存,IO的使用情况,而不是单单看到各个进程的CPU使用率和内存使用率(使用场景不一样)。
一般vmstat工具的使用是通过两个数字参数来完成的,第一个参数是采样的时间间隔数,单位是秒,第二个参数是采样的次数,如:
root@ubuntu:~# vmstat 2 1procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu---- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa 1 0 0 3498472 315836 3819540 0 0 0 1 2 0 0 0 100 0
2表示每个两秒采集一次服务器状态,1表示只采集一次。
实际上,在应用过程中,我们会在一段时间内一直监控,不想监控直接结束vmstat就行了,例如:
root@ubuntu:~# vmstat 2 procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu---- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa 1 0 0 3499840 315836 3819660 0 0 0 1 2 0 0 0 100 0 0 0 0 3499584 315836 3819660 0 0 0 0 88 158 0 0 100 0 0 0 0 3499708 315836 3819660 0 0 0 2 86 162 0 0 100 0 0 0 0 3499708 315836 3819660 0 0 0 10 81 151 0 0 100 0 1 0 0 3499732 315836 3819660 0 0 0 2 83 154 0 0 100 0
这表示vmstat每2秒采集数据,一直采集,直到我结束程序,这里采集了5次数据我就结束了程序。
好了,命令介绍完毕,现在开始实战讲解每个参数的意思。
r 表示运行队列(就是说多少个进程真的分配到CPU),我测试的服务器目前CPU比较空闲,没什么程序在跑,当这个值超过了CPU数目,就会出现CPU瓶颈了。这个也和top的负载有关系,一般负载超过了3就比较高,超过了5就高,超过了10就不正常了,服务器的状态很危险。top的负载类似每秒的运行队列。如果运行队列过大,表示你的CPU很繁忙,一般会造成CPU使用率很高。
b 表示阻塞的进程,这个不多说,进程阻塞,大家懂的。
swpd 虚拟内存已使用的大小,如果大于0,表示你的机器物理内存不足了,如果不是程序内存泄露的原因,那么你该升级内存了或者把耗内存的任务迁移到其他机器。
free 空闲的物理内存的大小,我的机器内存总共8G,剩余3415M。
buff Linux/Unix系统是用来存储,目录里面有什么内容,权限等的缓存,我本机大概占用300多M
cache cache直接用来记忆我们打开的文件,给文件做缓冲,我本机大概占用300多M(这里是Linux/Unix的聪明之处,把空闲的物理内存的一部分拿来做文件和目录的缓存,是为了提高 程序执行的性能,当程序使用内存时,buffer/cached会很快地被使用。)
si 每秒从磁盘读入虚拟内存的大小,如果这个值大于0,表示物理内存不够用或者内存泄露了,要查找耗内存进程解决掉。我的机器内存充裕,一切正常。
so 每秒虚拟内存写入磁盘的大小,如果这个值大于0,同上。
bi 块设备每秒接收的块数量,这里的块设备是指系统上所有的磁盘和其他块设备,默认块大小是1024byte,我本机上没什么IO操作,所以一直是0,但是我曾在处理拷贝大量数据(2-3T)的机器上看过可以达到140000/s,磁盘写入速度差不多140M每秒
bo 块设备每秒发送的块数量,例如我们读取文件,bo就要大于0。bi和bo一般都要接近0,不然就是IO过于频繁,需要调整。
in 每秒CPU的中断次数,包括时间中断
cs 每秒上下文切换次数,例如我们调用系统函数,就要进行上下文切换,线程的切换,也要进程上下文切换,这个值要越小越好,太大了,要考虑调低线程或者进程的数目,例如在apache和nginx这种web服务器中,我们一般做性能测试时会进行几千并发甚至几万并发的测试,选择web服务器的进程可以由进程或者线程的峰值一直下调,压测,直到cs到一个比较小的值,这个进程和线程数就是比较合适的值了。系统调用也是,每次调用系统函数,我们的代码就会进入内核空间,导致上下文切换,这个是很耗资源,也要尽量避免频繁调用系统函数。上下文切换次数过多表示你的CPU大部分浪费在上下文切换,导致CPU干正经事的时间少了,CPU没有充分利用,是不可取的。
us 用户CPU时间,我曾经在一个做加密解密很频繁的服务器上,可以看到us接近100,r运行队列达到80(机器在做压力测试,性能表现不佳)。
sy 系统CPU时间,如果太高,表示系统调用时间长,例如是IO操作频繁。
id 空闲 CPU时间,一般来说,id + us + sy = 100,一般我认为id是空闲CPU使用率,us是用户CPU使用率,sy是系统CPU使用率。
wt 等待IO CPU时间。
Linux CPU实时监控mpstat命令详解
简介
mpstat是Multiprocessor Statistics的缩写,是实时系统监控工具。其报告与CPU的一些统计信息,这些信息存放在/proc/stat文件中。在多CPUs系统里,其不但能查看所有CPU的平均状况信息,而且能够查看特定CPU的信息。mpstat最大的特点是:可以查看多核心cpu中每个计算核心的统计数据;而类似工具vmstat只能查看系统整体cpu情况。
语法
mpstat [-P {|ALL}] [internal [count]] 参数 解释 -P {|ALL} 表示监控哪个CPU, cpu在[0,cpu个数-1]中取值 internal 相邻的两次采样的间隔时间、 count 采样的次数,count只能和delay一起使用 当没有参数时,mpstat则显示系统启动以后所有信息的平均值。有interval时,第一行的信息自系统启动以来的平均信息。从第二行开始,输出为前一个interval时间段的平均信息。
实例
查看多核CPU核心的当前运行状况信息, 每2秒更新一次
mpstat 219:45:12 CPU %usr %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %guest %idle 19:45:14 all 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 99.96 19:45:16 all 0.00 0.00 0.00 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 99.97 19:45:18 all 0.00 0.07 0.07 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 99.87
如果要看每个cpu核心的详细当前运行状况信息,输出如下:
mpstat -P ALL 2 19:43:58 CPU %usr %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %guest %idle 19:43:59 all 0.00 0.00 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 99.96 19:43:59 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 19:43:59 1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 ....... 19:43:59 13 0.99 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 99.01 19:43:59 14 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 19:43:59 15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00
字段的含义如下
%user 在internal时间段里,用户态的CPU时间(%),不包含nice值为负进程 (usr/total)*100 %nice 在internal时间段里,nice值为负进程的CPU时间(%) (nice/total)*100 %sys 在internal时间段里,内核时间(%) (system/total)*100 %iowait 在internal时间段里,硬盘IO等待时间(%) (iowait/total)*100 %irq 在internal时间段里,硬中断时间(%) (irq/total)*100 %soft 在internal时间段里,软中断时间(%) (softirq/total)*100 %idle 在internal时间段里,CPU除去等待磁盘IO操作外的因为任何原因而空闲的时间闲置时间(%) (idle/total)*100
计算公式如下
total_cur=user+system+nice+idle+iowait+irq+softirq total_pre=pre_user+ pre_system+ pre_nice+ pre_idle+ pre_iowait+ pre_irq+ pre_softirq user=user_cur – user_pre total=total_cur-total_pre 其中_cur 表示当前值,_pre表示interval时间前的值。上表中的所有值可取到两位小数点。
来源:https://www.cnblogs.com/alpha1981/p/9047718.html