Weboldal keresés

Ismerje meg a Linux terhelési átlagait és figyelje a Linux teljesítményét


Ebben a cikkben elmagyarázzuk az egyik kritikus Linux rendszeradminisztrációs feladatot – a teljesítményfigyelést a rendszer/CPU terhelés és a terhelési átlagok tekintetében.

Mielőtt továbblépnénk, értsük meg ezt a két fontos kifejezést minden Unix-szerű rendszerben:

  • Rendszerterhelés/CPU-terhelés – a CPU túl- vagy alulhasználatának mérése Linux rendszerben; a CPU által végrehajtott vagy várakozási állapotban lévő folyamatok száma.
  • Átlagos terhelés – a rendszer átlagos terhelése egy adott 1, 5 és 15 perces időtartamra számítva.

A Linuxban a terhelési átlagról technikailag úgy gondolják, hogy a (kernel) végrehajtási sorában lévő folyamatok futó átlaga, amely futó vagy megszakíthatatlan címkével van ellátva.

Ne feledje:

  • Minden, ha nem a legtöbb Linuxot vagy más Unix-szerű rendszert működtető rendszer valahol megmutatja a terhelési átlagértékeket a felhasználó számára.
  • Egy teljesen tétlen Linux rendszer terhelési átlaga nulla lehet, az üresjárati folyamatot leszámítva.
  • Szinte minden Unix-szerű rendszer csak a futó vagy várakozó állapotban lévő folyamatokat számolja. De ez nem így van a Linux esetében, ez magában foglalja a megszakítás nélküli alvó állapotú folyamatokat; akik más rendszererőforrásokra várnak, például lemez I/O stb.

Hogyan lehet nyomon követni a Linux rendszer átlagos terhelését

Számos módja van a rendszer terhelési átlagának nyomon követésének, beleértve az üzemidőt, amely megmutatja, mennyi ideig fut a rendszer, a felhasználók számát és a terhelési átlagokat:

uptime

07:13:53 up 8 days, 19 min,  1 user,  load average: 1.98, 2.15, 2.21

A számokat balról jobbra olvassuk, és a fenti kimenet azt jelenti, hogy:

  • az elmúlt 1 perc terhelési átlaga 1,98
  • Az elmúlt 5 perc terhelési átlaga 2,15
  • Az elmúlt 15 perc terhelési átlaga 2,21

A magas terhelési átlagok azt jelentik, hogy a rendszer túlterhelt; sok folyamat a CPU idejére vár.

Ezt a következő részben fogjuk feltárni a CPU magok számával kapcsolatban. Ezenkívül használhatunk más jól ismert eszközöket is, mint például a top és a glances, amelyek egy futó Linux rendszer valós idejű állapotát jelenítik meg, valamint sok más eszközt is:

Felső parancs

top
top - 12:51:42 up  2:11,  1 user,  load average: 1.22, 1.12, 1.26
Tasks: 243 total,   1 running, 242 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s): 17.4 us,  2.9 sy,  0.3 ni, 74.8 id,  4.6 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem :  8069036 total,   388060 free,  4381184 used,  3299792 buff/cache
KiB Swap:  3906556 total,  3901876 free,     4680 used.  2807464 avail Mem 

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND                                                                                                                                        
 6265 tecmint   20   0 1244348 170680  83616 S  13.3  2.1   6:47.72 Headset                                                                                                                                        
 2301 tecmint    9 -11  640332  13344   9932 S   6.7  0.2   2:18.96 pulseaudio                                                                                                                                     
 2459 tecmint   20   0 1707692 315628  62992 S   6.7  3.9   6:55.45 cinnamon                                                                                                                                       
 2957 tecmint   20   0 2644644 1.035g 137968 S   6.7 13.5  50:11.13 firefox                                                                                                                                        
 3208 tecmint   20   0  507060  52136  33152 S   6.7  0.6   0:04.34 gnome-terminal-                                                                                                                                
 3272 tecmint   20   0 1521380 391324 178348 S   6.7  4.8   6:21.01 chrome                                                                                                                                         
 6220 tecmint   20   0 1595392 106964  76836 S   6.7  1.3   3:31.94 Headset                                                                                                                                        
    1 root      20   0  120056   6204   3964 S   0.0  0.1   0:01.83 systemd                                                                                                                                        
    2 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 kthreadd                                                                                                                                       
    3 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.10 ksoftirqd/0                                                                                                                                    
    5 root       0 -20       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 kworker/0:0H   
....

Pillanatok eszköz

glances
TecMint (LinuxMint 18 64bit / Linux 4.4.0-21-generic)                                                                                                                                               Uptime: 2:16:06

CPU      16.4%  nice:     0.1%                                        LOAD    4-core                                        MEM     60.5%  active:    4.90G                                        SWAP      0.1%
user:    10.2%  irq:      0.0%                                        1 min:    1.20                                        total:  7.70G  inactive:  2.07G                                        total:   3.73G
system:   3.4%  iowait:   2.7%                                        5 min:    1.16                                        used:   4.66G  buffers:    242M                                        used:    4.57M
idle:    83.6%  steal:    0.0%                                        15 min:   1.24                                        free:   3.04G  cached:    2.58G                                        free:    3.72G

NETWORK     Rx/s   Tx/s   TASKS 253 (883 thr), 1 run, 252 slp, 0 oth sorted automatically by cpu_percent, flat view
enp1s0     525Kb   31Kb
lo           2Kb    2Kb     CPU%  MEM%  VIRT   RES   PID USER        NI S    TIME+ IOR/s IOW/s Command 
wlp2s0        0b     0b     14.6  13.3 2.53G 1.03G  2957 tecmint      0 S 51:49.10     0   40K /usr/lib/firefox/firefox 
                             7.4   2.2 1.16G  176M  6265 tecmint      0 S  7:08.18     0     0 /usr/lib/Headset/Headset --type=renderer --no-sandbox --primordial-pipe-token=879B36514C6BEDB183D3E4142774D1DF --lan
DISK I/O     R/s    W/s      4.9   3.9 1.63G  310M  2459 tecmint      0 R  7:12.18     0     0 cinnamon --replace
ram0           0      0      4.2   0.2  625M 13.0M  2301 tecmint    -11 S  2:29.72     0     0 /usr/bin/pulseaudio --start --log-target=syslog
ram1           0      0      4.2   1.3 1.52G  105M  6220 tecmint      0 S  3:42.64     0     0 /usr/lib/Headset/Headset 
ram10          0      0      2.9   0.8  409M 66.7M  6240 tecmint      0 S  2:40.44     0     0 /usr/lib/Headset/Headset --type=gpu-process --no-sandbox --supports-dual-gpus=false --gpu-driver-bug-workarounds=7,2
ram11          0      0      2.9   1.8  531M  142M  1690 root         0 S  6:03.79     0     0 /usr/lib/xorg/Xorg :0 -audit 0 -auth /var/lib/mdm/:0.Xauth -nolisten tcp vt8
ram12          0      0      2.6   0.3 79.3M 23.8M  9651 tecmint      0 R  0:00.71     0     0 /usr/bin/python3 /usr/bin/glances
ram13          0      0      1.6   4.8 1.45G  382M  3272 tecmint      0 S  6:25.30     0    4K /opt/google/chrome/chrome 
...

Az eszközök által megjelenített terhelési átlagok a /proc/loadavg fájl beolvasása, amelyet a cat paranccsal tekinthet meg az alábbiak szerint:

cat /proc/loadavg

2.48 1.69 1.42 5/889 10570

A terhelési átlagok grafikon formátumban történő figyeléséhez nézze meg: ttyload – Színkódolt grafikont jelenít meg a Linux terhelési átlagáról a terminálban

Asztali gépeken vannak grafikus felhasználói felület eszközök, amelyek segítségével megtekinthetjük a rendszer terhelési átlagait.

A rendszer átlagos terhelésének megértése a CPU-k számának viszonylatában

Nem tudjuk megmagyarázni a rendszerterhelést vagy a rendszer teljesítményét anélkül, hogy rávilágítanánk a CPU magok számának a teljesítményre gyakorolt hatására.

Többprocesszoros vs többmagos

  • Többprocesszoros – két vagy több fizikai CPU egyetlen számítógépes rendszerbe integrálva.
  • Többmagos processzor – egyetlen fizikai CPU, amely legalább két vagy több különálló maggal (vagy más néven feldolgozóegységekkel) rendelkezik, amelyek párhuzamosan működnek. Ez azt jelenti, hogy a kétmagosnak 2 két feldolgozóegysége van, a négymagosnak 4 feldolgozóegysége van, és így tovább.

Ezenkívül létezik egy processzortechnológia is, amelyet először az Intel vezetett be a párhuzamos számítástechnika javítására, amelyet hiperszál-kezelésnek neveznek.

Hiperszálképzés esetén egyetlen fizikai CPU-mag két logikai CPU-magként jelenik meg az operációs rendszerben (de a valóságban egyetlen fizikai hardverkomponens van).

Ne feledje, hogy egyetlen CPU mag egyszerre csak egy feladatot tud végrehajtani, így életre keltek az olyan technológiák, mint a több CPU/processzor, a többmagos CPU és a hyper-threading.

Egynél több CPU-val több program is végrehajtható egyszerre. A jelenlegi Intel CPU-k a többmagos és a hiperszálas technológia kombinációját használják.

A rendszerben elérhető feldolgozó egységek számának meghatározásához az nproc vagy az lscpu parancsokat használhatjuk a következők szerint:

nproc
4

OR
lscpu

Egy másik módszer a feldolgozó egységek számának meghatározására a grep paranccsal, ahogy az ábra mutatja.

grep 'model name' /proc/cpuinfo | wc -l

4

Most, hogy jobban megértsük a rendszerterhelést, néhány feltételezéssel élünk. Tegyük fel, hogy az alábbi terhelési átlagaink vannak:

23:16:49 up  10:49,  5 user,  load average: 1.00, 0.40, 3.35
Egy magrendszeren ez a következőket jelentené:
  • A CPU-t átlagosan teljesen (100%) kihasználták; 1 folyamat futott a CPU-n (1.00) az elmúlt 1 percben.
  • A CPU átlagosan 60%-ban volt üresjáratban; egyetlen folyamat sem várt CPU-időre (0,40) az elmúlt 5 percben.
  • A CPU átlagosan 235%-kal volt túlterhelve; 2,35 processzor várt a CPU-időre (3,35) az elmúlt 15 percben.
Kétmagos rendszeren ez a következőket jelentené:
  • Az egy CPU átlagosan 100%-ban tétlen volt, egy CPU volt használatban; egyetlen folyamat sem várt CPU-időre (1.00) az elmúlt 1 percben.
  • A CPU-k átlagosan 160%-ban tétlenek voltak; egyetlen folyamat sem várt a CPU idejére. (0,40) az elmúlt 5 percben.
  • A CPU-k átlagosan 135%-kal voltak túlterhelve; 1,35 processzor várt a CPU idejére. (3,35) az elmúlt 15 percben.

Akár ez is tetszhet:

  1. 20 parancssori eszköz a Linux teljesítményének figyeléséhez – 1. rész
  2. 13 Linux Performance Monitoring Tools – 2. rész
  3. Perf – Teljesítményfigyelő és -elemző eszköz Linuxhoz
  4. Nmon: A Linux rendszer teljesítményének elemzése és figyelése

Összefoglalva, ha Ön rendszergazda, akkor a magas terhelési átlagok miatt aggódni kell. Ha magasak, meghaladják a CPU-magok számát, az nagy keresletet jelent a CPU-k iránt, és a CPU-magok alatti alacsony terhelési átlagok azt jelzik, hogy a CPU-k kihasználatlanok.