平均负载 load averages
很多文章介绍负载拿高速公路、银行取号、餐厅取餐等场景举例，有的确实能让人融会贯通，有的让刚接触的人更迷糊
其实要想很好的理解负载，看man uptime足够了
uptime
先来看下执行uptime命令的输出
1 | localhost ~ # uptime |
- 11:35:22 当前时间
- up 28 days, 21:51 系统运行（启动）时间
- 4 users 当前系统登录用户数
- load average: 2.64 2.83 2.73，其中2.64 2.83 2.73 分别代表过去1、5、15分钟的系统平均负载
平均负载
系统的平均负载其实就是单位时间内可运行（runnable）和不可中断（uninterruptable）的进程数量之和
- 可运行（runnable）进程指的是正在使用CPU或等待使用CPU的进程
对应man ps中PROCESS STATE CODES列出的进程状态R- running or runnable (on run queue) - 不可中断（uninterruptable）的进程指的是处于关键流程中的状态，比如I/O响应：进程向硬盘读写数据的时候，为了数据一致性，此时不能被打断
对应man ps中PROCESS STATE CODES列出的进程状态D- uninterruptible sleep (usually IO)
理想情况下，负载数等于CPU核数（逻辑核），基于负载数和CPU核数来判断当前的过载情况，如果当前负载为1
- 在1核CPU上，刚好完全使用
- 在2核CPU上，CPU 50% 使用，50% 空闲
- 在4核CPU上，CPU 25% 使用，75% 空闲
高负载场景
- I/O密集型：最常见于CPU使用率不高，负载较高的场景
- CPU/计算密集型
- 大量进程，其数量远超过CPU逻辑核心数
可以通过stress工具压测，atop等工具进行性能监控，这样比较有直观感受；尤其是可以对比下不同场景下具体的性能指标体现
I/O密集型
压测命令
1 | stress -i `nproc` --timeout 300 |
动态查看负载情况
1 | watch -d uptime |
atop查看整体性能情况: 可以看到DSK行变红，出现性能瓶颈
1 | atop |
或者mpstat: 可以看到%iowait列的值变大
1 | mpstat -P ALL 2 5 |
CPU/计算密集型
压测命令
1 | stress -c `nproc` --timeout 300 |
动态查看负载情况
1 | watch -d uptime |
atop查看整体性能情况: 可以看到所有cpu相关行变红，出现性能瓶颈
1 | atop |
或者mpstat: 可以看到%usr列的值几乎都是100%
1 | mpstat -P ALL 2 5 |
大量进程
压测命令
1 | stress -c $((`nproc`<<2)) --timeout 300 |
动态查看负载情况
1 | watch -d uptime |
atop查看整体性能情况: 可以看到所有cpu相关行变红，单进程占用CPU使用率不高
1 | atop |
或者pidstat: 可以看到%wait列的值大于或等于%usr（取决具体压测参数）; 此时mpstat不能直观看出问题，也表现为%usr的值几乎都是100%
1 | pidstat -u 5 1 |