2 平均負載是什麼？

一 平均負載是什麼？

1. 平均負載時的單位時間，是系統處於可運行狀態和不可中斷情況的平均進程數，總之爲平均活躍的進程數。怎麼驗證這是對的呢。使用man uptime如下圖所示。
   
2. 那麼什麼是不可中斷的狀態和可運行狀態呢
   不可中斷的狀態，顧名思義是這個狀態不要打斷我，打斷我就是搞事情，不如網絡一下就不通了。
   可運行狀態，也就是這個進程可能是在使用cpu或者在排隊等着要使用cpu。

–不可中斷進程	處於內核態的關鍵進程。從ps中我們看到的是D狀態
–可運行狀態	正在使用cpu或者正在等待cpu，可以通過ps -ef看到的狀態爲R狀態的進程

二 平均負載和cpu的關係？

1. 剛纔知道了是平均的活躍進程數，那麼最理想的是每個cpu剛好佔用一個進程，這樣子就充分利用了。如果是有兩個cpu的情況下。

   - 在只有2個cpu系統上，cpu剛好被完全佔用
   - 在4個cpu系統上，那麼cpu有一半是空閒的
   - 在1個cpu上，就會出現打架競爭的關係，有一半的進程可能爭取不到cpu。
   

2. 平均負載多少纔算合理的呢
   (1) 先查看有幾個cpu

方法1:top 輸出的詳細含義後面有介紹
方法2: cat /proc/cpuinfo /proc是用戶態到內核態的橋樑
方法3:grep ‘model name’ /proc/cpuinfo | wc -l

(2) 知道了cpu數，然後通過uptime命令查看平均負載值

三 在Linux中使用什麼工具查看系統負載情況？

1. uptime工具
   (1) uptime使用
   
   (2) uptime命令輸出的參數含義(主要是最後三個參數)
   
2. top工具
   (1) top使用
   
   (2) top命令輸出的參數含義
   1）其中第一行包括系統的當前時間(21:49:34),自linux操作系統啓動運行以來累計運行時間(0分鐘),目前登錄到linux操作系統的用戶數(1個)，以及系統運行在最近1分鐘，5分鐘和15分鐘內系統運行的平均負載。
   2）第二行是關於進程的統計信息，包括系統中現有進程的總數(137),當前正在運行的進程數量(3），處於休眠狀態的進程數量(134)，處於暫停狀態的進程數量(0)，處於殭屍狀態的進程數量(0)。
   3）第三行是關於CPU的統計信息，CPU處於用戶模式(66),CPU處於系統模式(33),CPU處理其優先級經nice值調整過的用戶進程的時間量所佔百分比(0),CPU處於空閒狀態(0),CPU處於等待I/O狀態(0.7),CPU處理硬件中斷狀態(0),CPU處理軟件中斷狀態(0.3),CPU處理st(Steal Time)狀態(0)。
   4）第四行是關於內存的統計信息，系統配置的物理內存總量，已用內存數量,空閒內存數量,用作緩衝區的內存數量。
   5）第五行是關於交換區的統計信息，系統配置的交換區總量，已用交換區數量,空閒交換區數量,用作緩衝區的交換區數量。

四 平均負載和cpu使用率

1. 平均負載高了，就認爲cpu使用率高了？
   不一定。因爲cpu使用(單位時間cpu繁忙程度)，包括正在使用cpu的進程和等待cpu和等待io的進程。

cpu密集:大量進程使用cpu
io密集:等待io也會導致平均負載升高，但是cpu的使用率不一定高

五 兩個案例

1. 案例1 模擬cpu密集場景
   (1) 先安裝咋們需要的軟件包。
   
   (2) 使用xshell打開三個窗口
   第一個窗口:stress --cpu 1 --timeout 600 模擬一個cpu使用100%的場景
   
   第二個窗口:運行uptime查看負載 watch -d uptime(watch可以動態觀察命令執行情況)
   
   第三個窗口:mpstat查看cpu使用率情況(mpstat -P ALL) 5.監控所有的cpu，5代表的每5秒輸出一下結果
   
   分析：

從窗口2可以知道，1分鐘的平均負載很快超過了1，但是iowait爲0.所以平均負載升高的主要原因應該是cpu使用率爲98%所致

2 案例2 模擬8個進程
第一個窗口 模擬IO壓力，執行sync stress -c 8 8 --timeout 600
第二個窗口 uptime

第三個窗口 mpstat查看cpu使用率 midstat -u 5 1

分析：

一個cpu被8個進程在爭搶

六 總結

1 可以通過uptime命令查看系統的基本整體性能。
2 平均負載的結果可能是cpu密集進程導致也可能是IO繁忙導致
3 學習工具midstat和stress