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阿里云服务器CPU负载的查询分析与常见案例

2018-5-20 21:42:13

发布:凯铧互联


一、CPU 负载的查询分析

CPU 负载的查询分析使用可以使用以下方法,下面一一给大家介绍

使用vmstat 查看系统维度的 CPU 负载

使用 top 查看进程维度的 CPU 负载

 

1、通过 vmstat 从系统维度查看 CPU 资源的使用情况。

用法说明:

格式:vmstat -n 1# -n 1 表示结果一秒刷新一次。示例输出:$ vmstat -n 1
阿里云服务器CPU负载的查询分析与常见案例
回显说明:

返回结果中的主要数据列说明:

r: 表示系统中 CPU 等待处理的线程。由于 CPU 每次只能处理一个线程,所以,该数值越大,通常表示系统运行越慢。
us:用户模式消耗的 CPU 时间百分比。该值较高时,说明用户进程消耗的 CPU 时间比较多,比如,如果该值长期超过 50%,则需要对程序算法或代码等进行优化。
sy:内核模式消耗的 CPU 时间百分比。
wa:IO 等待消耗的 CPU 时间百分比。该值较高时,说明 IO 等待比较严重,这可能磁盘大量作随机访问造成的,也可能是磁盘性能出现了瓶颈。
id:处于空闲状态的 CPU 时间百分比。如果该值持续为 0,同时 sy 是 us 的两倍,则通常说明系统则面临着 CPU 资源的短缺。


2、使用 top 查看进程纬度的 CPU 负载

可以通过 top 从进程纬度来查看其 CPU、内存等资源的使用情况。

用法说明:

格式:top示例输出:
阿里云服务器CPU负载的查询
回显说明:

默认界面上第三行会显示当前 CPU 资源的总体使用情况,下方会显示各个进程的资源占用情况。

可以直接在界面输入大小字母 P,来使监控结果按 CPU 使用率倒序排列,进而定位系统中占用 CPU 较高的进程。最后,根据系统日志和程序自身相关日志,对相应进程做进一步排查分析,以判断其占用过高 CPU 的原因。


二、CPU 负载异常的常见案例

1、使用 top 直接终止 CPU 消耗较大的进程

如前面所述,可以通过 top 命令查看系统的负载问题,并定位耗用较多 CPU 资源的进程。

可以直接在 top 运行界面快速终止相应的异常进程。说明如下:

想要终止某个进程,只需按下小写的 k 键。
输入想要终止的进程 PID (top 输出结果的第一列)。比如,如下图所示,假如想要终止 PID 为 23 的进程,输入 23 后按回车。

阿里云服务器CPU负载的查询分析
如下图所示,操作成功后,界面会出现类似 “Send pid 23 signal [15/sigterm]” 的提示信息让用户进行确认。按回车确认即可。

阿里云服务器CPU负载的查询分析案例

2、CPU 使用率较低但负载较高的几种情况

问题描述:
Linux 系统没有业务程序运行,通过 top 观察,类似如下图所示,CPU 很空闲,但是 load average 却非常高:

阿里云服务器CPU

处理办法:
load average 是对 CPU 负载的评估,其值越高,说明其任务队列越长,处于等待执行的任务越多。
出现此种情况时,可能是由于僵死进程导致的。可以通过指令 ps -axjf 查看是否存在 D 状态进程。
D 状态是指不可中断的睡眠状态。该状态的进程无法被 kill,也无法自行退出。只能通过恢复其依赖的资源或者重启系统来解决。

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3、kswapd0 进程占用 CPU 较高

操作系统都用分页机制来管理物理内存,操作系统将磁盘的一部分划出来作为虚拟内存,由于内存的速度要比磁盘快得多,所以操作系统要按照某种换页机制将不需要的页面换到磁盘中,将需要的页面调到内存中,由于内存持续不足,这个换页动作持续进行,kswapd0是虚拟内存管理中负责换页的,当服务器内存不足的时候kswapd0会执行换页操作,这个换页操作是十分消耗主机CPU资源的。如果通过top发现该进程持续处于非睡眠状态,且运行时间较长,可以初步判定系统在持续的进行换页操作,可以将问题转向内存不足的原因来排查。

问题描述:
kswapd0 进程占用了系统大量 CPU 资源。
处理办法:
Linux 系统通过分页机制管理内存的同时,将磁盘的一部分划出来作为虚拟内存。而 kswapd0 是 Linux 系统虚拟内存管理中负责换页的进程。当系统内存不足时,kswapd0 会频繁的进行换页操作。而由于换页操作非常消耗 CPU 资源,所以会导致该进程持续占用较高 CPU 资源。
如果通过 top 等监控发现 kswapd0 进程持续处于非睡眠状态,且运行时间较长并持续占用较高 CPU 资源,则通常是由于系统在持续的进行换页操作所致。则可以通过 free 、ps 等指令进一步查询系统及系统内进程的内存占用情况,做进一步排查分析。

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