服務器中”系統平均負載 Load average“含義學習

一、什麼是系統平均負載

  uptimewtop等命令都會有系統負載load average的輸出,系統平均負載被定義爲在特定時間間隔內運行隊列中的平均進程數,包括可運行狀態和不可中斷狀態的平均進程數,也就是活躍進程數。它和cpu使用率沒有直接的關係

二、衡量系統性能

  如果系統平均負載的數值除以CPU的數目高於5,系統在超負荷運轉了。一般來說每個cpu的當前進程數不大於3那麼系統還可以(這個與另一份資料有衝突,待考究TODO)

三、行車過橋(引用)

  一隻單核的處理器可以形象得比喻成一條單車道。設想下,你現在需要收取這條道路的過橋 費 - 忙於處理那些將要過橋的車輛。你首先當然需要了解些信息,例如車輛的載重、以及還有多少車輛正在等待過橋。如果前面沒有車輛在等待,那麼你可以告訴後面的司機通過。 如果車輛衆多,那麼需要告知他們可能需要稍等一會。

  因此,需要些特定的代號表示目前的車流情況,例如:

  0.00 表示目前橋面上沒有任何的車流。 實際上這種情況與 0.00 和 1.00 之間是相同的,總而言之很通暢,過往的車輛可以絲毫不用等待的通過。

  1.00 表示剛好是在這座橋的承受範圍內。 這種情況不算糟糕,只是車流會有些堵,不過這種情況可能會造成交通越來越慢。

  超過 1.00,那麼說明這座橋已經超出負荷,交通嚴重的擁堵。 那麼情況有多糟糕? 例如 2.00 的情況說明車流已經超出了橋所能承受的一倍,那麼將有多餘過橋一倍的車輛正在焦急的等待。3.00 的話情況就更不妙了,說明這座橋基本上已經快承受不了,還有超出橋負載兩倍多的車輛正在等待。

  上面的情況和處理器的負載情況非常相似。一輛汽車的過橋時間就好比是處理器處理某線程 的實際時間。Unix 系統定義的進程運行時長爲所有處理器內核的處理時間加上線程 在隊列中等待的時間。

  和收過橋費的管理員一樣,你當然希望你的汽車(操作)不會被焦急的等待。所以,理想狀態 下,都希望負載平均值小於 1.00 。當然不排除部分峯值會超過 1.00,但長此以往保持這 個狀態,就說明會有問題,這時候你應該會很焦急。

  “所以你說的理想負荷爲 1.00 ?”

  嗯,這種情況其實並不完全正確。負荷 1.00 說明系統已經沒有剩餘的資源了。在實際情況中 ,有經驗的系統管理員都會將這條線劃在 0.70:

  “需要進行調查法則”: 如果長期你的系統負載在 0.70 上下,那麼你需要在事情變得更糟糕之前,花些時間瞭解其原因。

  “現在就要修復法則”:1.00 。 如果你的服務器系統負載長期徘徊於 1.00,那麼就應該馬上解決這個問題。否則,你將半夜接到你上司的電話,這可不是件令人愉快的事情。

  “凌晨三點半鍛鍊身體法則”:5.00。 如果你的服務器負載超過了 5.00 這個數字,那麼你將失去你的睡眠,還得在會議中說明這情況發生的原因,總之千萬不要讓它發生。

  那麼多個處理器呢?我的均值是 3.00,但是系統運行正常!

  哇喔,你有四個處理器的主機?那麼它的負載均值在 3.00 是很正常的。

  在多處理器系統中,負載均值是基於內核的數量決定的。以 100% 負載計算,1.00 表示單個處理器,而 2.00 則說明有兩個雙處理器,那麼 4.00 就說明主機具有四個處理器。

  回到我們上面有關車輛過橋的比喻。1.00 我說過是“一條單車道的道路”。那麼在單車道 1.00 情況中,說明這橋樑已經被車塞滿了。而在雙處理器系統中,這意味着多出了一倍的 負載,也就是說還有 50% 的剩餘系統資源 - 因爲還有另外條車道可以通行。

  所以,單處理器已經在負載的情況下,雙處理器的負載滿額的情況是 2.00,它還有一倍的資源可以利用。

  “有多少核心即爲有多少負荷”法則: 在多核處理中,你的系統均值不應該高於處理器核心的總數量。

四、自我總結

  這次是因爲公司服務器出了點問題,自己對這塊又不熟悉,系統負載那些指數含義不太懂,所以去搜集了相關資料學習了一下。才明白公司服務器這個負載均衡是沒有什麼問題,即使這些資料有衝突,還是得找找相關的問題出現在哪~有時間要看看更爲準確的資料,先mark一下。從本次的學習當中知道了

  • 1、系統平均負載與cpu沒有直接聯繫,數值與活躍進程直接關係
  • 2、系統負載看cpu數,負載值除以cpu,沒有大於1肯定好的,服務器出了問題,先看負載,看看哪些進程在消耗資源等等(負載這步)

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參考資料

1、Linux系統的平均負載

2、Linux Load average負載詳細介紹

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