Linux如何查看系統負載

作業系統的負載狀態，反映了應用程式的資源使用情況，從中能找出應用程式最佳化的瓶頸所在。

系統平均負載，是指處於運作或不可打擾狀態的行程的平均數。 \

處於運行，表示運行態，佔用 CPU，或就緒態，等待 CPU 調度。 \

不可打擾，表示阻塞，正在等待I/O

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在Linux 系統中，要查看負載情況一般使用uptime 指令（w 指令與top 指令也行）*

一、uptime 指令

$ uptime\
16:33:56 up 69 days,  5:10,  1 user,  load average: 0.14, 0.24, 0.29

以上資訊的解析如下：

16:33:56 : 目前時間

up 69 days, 5:10 : 系統運行了69 天5 小時10 分

1 user : 目前有1 個使用者登入了系統load average: 0.14, 0.24, 0.29 : 系統在過去1 分鐘內，5 分鐘內，15 分鐘內的平均負載

#load average: 0.14, 0.24, 0.29 : 系統在過去1 分鐘內，5 分鐘內，15 分鐘內的平均負載

平均負載解析

查看邏輯CPU 核心數：

$ grep 'model name' /proc/cpuinfo | wc -l\
1\

運行結果表示，有1 個邏輯CPU 核心。以1 個CPU 核心為例，假設CPU 每分鐘最多處理100 個進程–

load=0，沒有進程需要CPU

load=0.5，CPU 處理了50 個進程

load=1, CPU 處理了100 個進程，這時CPU 已被佔滿，但係統還是能順暢運作的

load=1.5, CPU 處理了100 個進程，還有50個進程正在排除等著CPU 處理，這時，CPU 已經超負荷工作了

為了系統順暢運行，load 值最好不要超過1.0，這樣就沒有進程需要等待了，所有進程都能第一時間得到處理。 \

很顯然，1.0 是關鍵值，超過這個值，系統就不在最佳狀態了。一般 0.7 是比較理想的值。 \

另外，load 值的健康狀態也跟系統 CPU 核心數相關，如果 CPU 核心數為 2，那麼 load 值健康值應該為 2，以此類推。 \

評估系統的負載一般採用 15 分鐘內的那個平均負荷值。

二、w 指令

$ w\
 17:47:40 up 69 days,  6:24,  1 user,  load average: 0.46, 0.26, 0.25\
USER     TTY      FROM              LOGIN@   IDLE   JCPU   PCPU WHAT\
lvinkim  pts/0    14.18.144.2      15:55    0.00s  0.02s  0.00s w

第 1 行：與 uptime 一相同。 \

第 2 行以下，目前登入使用者的清單。

三、top 指令

$ top\
top - 17:51:23 up 69 days,  6:28,  1 user,  load average: 0.31, 0.30, 0.26\
Tasks:  99 total,   1 running,  98 sleeping,   0 stopped,   0 zombie\
Cpu(s):  2.3%us,  0.2%sy,  0.0%ni, 97.4%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st\
Mem:   1922244k total,  1737480k used,   184764k free,   208576k buffers\
Swap:        0k total,        0k used,        0k free,   466732k cached\
\
  PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND                                                                \
    1 root      20   0 19232 1004  708 S  0.0  0.1   0:01.17 init                                                                    \
    2 root      20   0     0    0    0 S  0.0  0.0   0:00.01 kthreadd                                                                \
...

第 1 行：與 uptime 一相同。

第 2 行：進程數資訊。

Tasks: 99 total : 總共有99 個行程

1 running : 1 個行程正在佔用CPU

98 sleeping : 98 個睡眠行程

0 stopped : 0 個停止的程序

0 zombie : 0 個殭屍程序

第3 行: CPU 使用率

us (user): 非nice 使用者程序佔用CPU 的比率

sy (system): 核心、核心處理佔用CPU 的比率

ni (nice): 使用者行程空間內改變過優先權的行程佔用CPU 比率

#id ​​(idle): CPU 閒置比率，如果系統緩慢而這個值很高，表示系統慢的原因不是CPU 負載高

wa (iowait): CPU 等待執行I/O 操作的時間比率，此指標可以用來排查磁碟I/O 的問題，通常會結合wa 和id 判斷

hi (Hardware IRQ): CPU 處理硬體中斷所佔時間的比率

si (Software Interrupts): CPU 處理軟體中斷所佔時間的比率

st (steal): 流逝的時間，虛擬機器中的其他任務所佔CPU 時間的比率

需要注意的一些情形：

使用者進程us 佔比高，I/O 操作wa 低：說明系統緩慢的原因在於進程佔用大量CPU，通常還會伴隨教低的空閒比率id，說明CPU 空閒時間很少。

I/O 操作 wa 低，空閒比率 id 高：可以排除 CPU 資源瓶頸的可能。

I/O 操作wa 高：說明I/O 佔用了大量的CPU 時間，需要檢查交換空間的使用，交換空間位於磁碟上，效能遠低於內存，當記憶體耗盡開始使用交換空間時，將會為效能帶來嚴重影響，所以對於效能要求較高的伺服器，一般建議關閉交換空間。另一方面，如果記憶體充足，但 wa 很高，表示需要檢查哪個進程佔用了大量的 I/O 資源。

更多負載情形，可在實際中靈活判斷。

四、iostat 指令

iostat 指令可以查看系統分割區的IO 使用情況

$ iostat \
Linux 2.6.32-573.22.1.el6.x86_64 (sgs02)   01/20/2017     _x86_64_   (1 CPU)\
\
avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle\
           2.29    0.00    0.25    0.04    0.00   97.41\
\
Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn\
vda               1.15         3.48        21.88   21016084  131997520

一些值得注意的IO 指標:

Device : 磁碟名稱

tps : 每秒I/O 傳輸請求量

Blk_read/s : 每秒讀取多少區塊，查看區塊大小可參考指令tune2fs

##Blk_wrtn/s :每秒寫取多少塊

Blk_read : 一共讀了多少塊

–Blk_wrtn : 總共寫了多少塊

五、iotop 指令

iotop指令類似top 指令，但顯示的是各個行程的I/O 情況，對於定位I/O 操作較重的進程有比較大的作用。 \

# iotop\
Total DISK READ: 0.00 B/s | Total DISK WRITE: 774.52 K/s\
  TID  PRIO  USER     DISK READ  DISK WRITE  SWAPIN     IO>    COMMAND                                                                \
  272 be/3 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  4.86 % [jbd2/vda1-8]\
 9072 be/4 mysql       0.00 B/s  268.71 K/s  0.00 %  0.00 % mysqld\
 5058 be/4 lvinkim     0.00 B/s    3.95 K/s  0.00 %  0.00 % php-fpm: pool www\
    1 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % init

可以看到不同任務的讀寫強度。

六、sysstat 工具

很多时候当检测到或者知道历史的高负载状况时，可能需要回放历史监控数据，这时 sar 命令就派上用场了，sar 命令同样来自 sysstat 工具包，可以记录系统的 CPU 负载、I/O 状况和内存使用记录，便于历史数据的回放。

sysstat 的配置文件在 /etc/sysconfig/sysstat 文件，历史日志的存放位置为 /var/log/sa\

统计信息都是每 10 分钟记录一次，每天的 23:59 会分割统计文件，这些操作的频率都在 /etc/cron.d/sysstat 文件配置。\

七、sar 命令

使用 sar 命令查看当天 CPU 使用：

$ sar\
Linux 2.6.32-431.23.3.el6.x86_64 (szs01)   01/20/2017     _x86_64_   (1 CPU)\
\
10:50:01 AM     CPU     %user     %nice   %system   %iowait    %steal     %idle\
11:00:01 AM     all      0.45      0.00      0.22      0.40      0.00     98.93\
Average:        all      0.45      0.00      0.22      0.40      0.00     98.93

使用 sar 命令查看当天内存使用：

$ sar -r\
Linux 2.6.32-431.23.3.el6.x86_64 (szs01)   01/20/2017     _x86_64_   (1 CPU)\
\
10:50:01 AM kbmemfree kbmemused  %memused kbbuffers  kbcached  kbcommit   %commit\
11:00:01 AM     41292    459180     91.75     44072    164620    822392    164.32\
Average:        41292    459180     91.75     44072    164620    822392    164.32

使用 sar 命令查看当天 IO 统计记录：

$ sar -b\
Linux 2.6.32-431.23.3.el6.x86_64 (szs01)   01/20/2017     _x86_64_   (1 CPU)\
\
10:50:01 AM       tps      rtps      wtps   bread/s   bwrtn/s\
11:00:01 AM      3.31      2.14      1.17     37.18     16.84\
Average:         3.31      2.14      1.17     37.18     16.84

更多 sar 用法，请 man sar 。

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