CPU使用情况之平均负载

 

需求场景：

       新入职公司，需要监控方案，于是先把zabbix里有关OS模块的监控项全部列出来，并一个一个去研究具体的代表的意思；发现其他的都很容易理解，只要有关CPU监控的就难以理解。于是花了一点时间学习一下，找到一篇比较好的博文，然后根据他写的跟我自己理解的总结成文。

       

       博文地址：http://blog.scoutapp.com/articles/2009/07/31/understanding-load-averages   （这个看着更有意思，自己翻译出来没有那个感觉）

 

重点参数：

        load average: 0.01, 0.07, 0.07

 

疑问：

1）这个值代表的是什么意思

2）这个值多大代表负载高

3）这个值达到多少该告警

 

 

一、查看此平均负载值可使用的方法

 

1）top命令

[root@rilo ~]# top
top - 22:36:45 up 4 days, 11:47,  2 users,  load average: 0.00, 0.02, 0.05
Tasks: 116 total,   1 running, 115 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.7 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 98.0 id,  1.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem :  1016168 total,    61676 free,   520512 used,   433980 buff/cache
KiB Swap:        0 total,        0 free,        0 used.   333104 avail Mem 

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S %CPU %MEM     TIME+ COMMAND         
  260 root      20   0       0      0      0 S  0.3  0.0   0:16.01 jbd2/vda1-8     
 5709 root      20   0  157684   2144   1508 R  0.3  0.2   0:00.01 top             
 5752 mysql     20   0 1167784 295128   5756 S  0.3 29.0   5:10.60 mysqld     

 

 

2）uptime命令

[root@rilo ~]# uptime
 22:51:37 up 4 days, 12:02,  2 users,  load average: 0.04, 0.10, 0.07

 

3）w命令

[root@rilo ~]# w
 22:53:03 up 4 days, 12:03,  2 users,  load average: 0.01, 0.07, 0.07
USER     TTY      FROM             LOGIN@   IDLE   JCPU   PCPU WHAT
root     pts/0    202.104.136.232  Mon09   30:21m  0.24s  0.24s -bash
root     pts/1    112.95.38.6      22:34    7.00s  0.00s  0.00s w

 

 

二、这三个值分别所代表的意思

       load average: 0.04, 0.10, 0.07    这三个值分别对应系统在1分钟，5分钟，15分钟内的平均负载值；

       这个数值越低越好，数值高的话代表系统有问题或者机器负载高。但是门槛是什么呢，如何区分什么是好什么是坏的平均负载值呢？什么样的平均负载值需要我们关注，什么样的平均负载值需要我们及时去排查问题？

 

 

三、相关背景（交通的类比）

 

单核处理器的情况：

 

一个单核CPU就如一条单向的公路，假设你是一个桥梁上的交通指挥员，有时候桥上很忙汽车都排成一列通过。然后你想让别人知道桥梁上的交通情况，一个比较好的衡量标准是有多少汽车在等待在特定的时间内。如果没有汽车在等待，过来的司机知道过来就可以通过。如果汽车有在等待，过来的司机就知道他们得排队才能通过。

 

所以交通指挥员，使用一套数字标识系统：

1）0.00 表示没有车在桥上，实际上，0.00到1.00之间表示没有汽车在排队等待，只要过来就可以通过

2）1.00 表示桥梁上刚好满负荷，刚刚好

3）超过1.00意味着需要等待，2.00意味着有两车道的汽车总数，一车道的汽车在桥上，一车道的汽车在等待。3.00意味着有三车道的汽车总数，一车道在桥上，两车道在等待。

 

桥相当于CPU，汽车过桥就是使用CPU的过程，等待就是等待使用CPU的过程,Unix将其称为运行队列长度，进程数总和等于正在运行进程数与等待运行数总和。

 

交通指挥员希望桥梁上永远不要出现等待，因此，你的CPU负载应该保持在1.00以下；如果偶尔桥上的峰值超过1.00，那么不需要担心，如果一直在1.00以上，就该担心了；

 

因此，你认为最好的负载是1.00？

 

不完全是，事实上，管理员会在0.7的地方标注一个阀值；

排查阶段：在平均负载开始大于0.7的时候，是时候该排查是什么原因导致高负载了

解决阶段：当负载高于1.0的时候，就可以找到问题并修复他了

凌晨阶段：如果你的负载高于5.0.已经是一个很严重的问题了，那么不知道什么情况下机器就会有问题

 

 

多核处理器的情况：

 

当有一个四核处理器的时候，负载3.00也是健康的；在多处理器系统上，负载与可用的核数相关，百分之百用完的标志在单核处理器上是1.00，双核处理器上是2.00，四核处理器上是4.00。

 

回到上面的桥梁上的例子，1.00意味着只有一条公路。在这一条公路上，意味着是满的。在一座两条公路的桥上，1.00以为者使用了百分之五十，仅仅只有一条路是满的。在单核处理器是，1.00是满负载，在双核处理器上，2.00是满负载

 

 

 

四、多核与多处理器

 

对于性能目标，一个具有双核的处理器与两个单核处理器是否是一样的？

 

是的，这里面有很多关于缓存和处理器之间频率的关系，尽管有这些东西，为了调整CPU的负载值，核的总数才是最重要的，不管这些核是怎么分布在物理处理器上

 

我们得出两个新的规则：

1）核的个数=最大的负载数 ：在多核系统上，你的负载不应该超过核的数量

2）核心是核心，核在CPU上是如何分布的并不重要，两个四核处理器=四个双核处理器=八个单核处理器；他们都是8个核