實(shí)例詳說(shuō)Linux系統(tǒng)負(fù)荷
一、查看系統(tǒng)負(fù)荷
如果你的電腦很慢，你或許想查看一下，它的工作量是否太大了。
在Linux系統(tǒng)中，我們一般使用uptime命令查看(w命令和top命令也行)。(另外，它們?cè)谔O(píng)果公司的Mac電腦上也適用。)
你在終端窗口鍵入uptime，系統(tǒng)會(huì)返回一行信息。
這行信息的后半部分，顯示"load average"，它的意思是"系統(tǒng)的平均負(fù)荷"，里面有三個(gè)數(shù)字，我們可以從中判斷系統(tǒng)負(fù)荷是大還是小。
為什么會(huì)有三個(gè)數(shù)字呢?你從手冊(cè)中查到，它們的意思分別是1分鐘、5分鐘、15分鐘內(nèi)系統(tǒng)的平均負(fù)荷。
如果你繼續(xù)看手冊(cè)，它還會(huì)告訴你，當(dāng)CPU完全空閑的時(shí)候，平均負(fù)荷為0;當(dāng)CPU工作量飽和的時(shí)候，平均負(fù)荷為1。
那么很顯然，"load average"的值越低，比如等于0.2或0.3，就說(shuō)明電腦的工作量越小，系統(tǒng)負(fù)荷比較輕。
但是，什么時(shí)候能看出系統(tǒng)負(fù)荷比較重呢?等于1的時(shí)候，還是等于0.5或等于1.5的時(shí)候?如果1分鐘、5分鐘、15分鐘三個(gè)值不一樣，怎么辦?
二、一個(gè)類比
判斷系統(tǒng)負(fù)荷是否過(guò)重，必須理解load average的真正含義。下面，我根據(jù)Understanding Linux CPU Load這篇文章，嘗試用最通俗的語(yǔ)言，解釋這個(gè)問(wèn)題。
首先，假設(shè)最簡(jiǎn)單的情況，你的電腦只有一個(gè)CPU，所有的運(yùn)算都必須由這個(gè)CPU來(lái)完成。
那么，我們不妨把這個(gè)CPU想象成一座大橋，橋上只有一根車道，所有車輛都必須從這根車道上通過(guò)。(很顯然，這座橋只能單向通行。)
系統(tǒng)負(fù)荷為0，意味著大橋上一輛車也沒(méi)有。
系統(tǒng)負(fù)荷為0.5，意味著大橋一半的路段有車。
系統(tǒng)負(fù)荷為1.0，意味著大橋的所有路段都有車，也就是說(shuō)大橋已經(jīng)"滿"了。但是必須注意的是，直到此時(shí)大橋還是能順暢通行的。
系統(tǒng)負(fù)荷為1.7，意味著車輛太多了，大橋已經(jīng)被占滿了(100%)，后面等著上橋的車輛為橋面車輛的70%。以此類推，系統(tǒng)負(fù)荷2.0，意味著等待上橋的車輛與橋面的車輛一樣多;系統(tǒng)負(fù)荷3.0，意味著等待上橋的車輛是橋面車輛的2倍?？傊?dāng)系統(tǒng)負(fù)荷大于1，后面的車輛就必須等待了;系統(tǒng)負(fù)荷越大，過(guò)橋就必須等得越久。
CPU的系統(tǒng)負(fù)荷，基本上等同于上面的類比。大橋的通行能力，就是CPU的最大工作量;橋梁上的車輛，就是一個(gè)個(gè)等待CPU處理的進(jìn)程(process)。
如果CPU每分鐘最多處理100個(gè)進(jìn)程，那么系統(tǒng)負(fù)荷0.2，意味著CPU在這1分鐘里只處理20個(gè)進(jìn)程;系統(tǒng)負(fù)荷1.0，意味著CPU在這1分鐘里正好處理100個(gè)進(jìn)程;系統(tǒng)負(fù)荷1.7，意味著除了CPU正在處理的100個(gè)進(jìn)程以外，還有70個(gè)進(jìn)程正排隊(duì)等著CPU處理。
為了電腦順暢運(yùn)行，系統(tǒng)負(fù)荷最好不要超過(guò)1.0，這樣就沒(méi)有進(jìn)程需要等待了，所有進(jìn)程都能第一時(shí)間得到處理。很顯然，1.0是一個(gè)關(guān)鍵值，超過(guò)這個(gè)值，系統(tǒng)就不在最佳狀態(tài)了，你要?jiǎng)邮指深A(yù)了。
三、系統(tǒng)負(fù)荷的經(jīng)驗(yàn)法則
1.0是系統(tǒng)負(fù)荷的理想值嗎?
不一定，系統(tǒng)管理員往往會(huì)留一點(diǎn)余地，當(dāng)這個(gè)值達(dá)到0.7，就應(yīng)當(dāng)引起注意了。經(jīng)驗(yàn)法則是這樣的：
當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷持續(xù)大于0.7，你必須開(kāi)始調(diào)查了，問(wèn)題出在哪里，防止情況惡化。
當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷持續(xù)大于1.0，你必須動(dòng)手尋找解決辦法，把這個(gè)值降下來(lái)。
當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷達(dá)到5.0，就表明你的系統(tǒng)有很嚴(yán)重的問(wèn)題，長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有響應(yīng)，或者接近死機(jī)了。你不應(yīng)該讓系統(tǒng)達(dá)到這個(gè)值。
四、多處理器
上面，我們假設(shè)你的電腦只有1個(gè)CPU。如果你的電腦裝了2個(gè)CPU，會(huì)發(fā)生什么情況呢?
2個(gè)CPU，意味著電腦的處理能力翻了一倍，能夠同時(shí)處理的進(jìn)程數(shù)量也翻了一倍。
還是用大橋來(lái)類比，兩個(gè)CPU就意味著大橋有兩根車道了，通車能力翻倍了。
所以，2個(gè)CPU表明系統(tǒng)負(fù)荷可以達(dá)到2.0，此時(shí)每個(gè)CPU都達(dá)到100%的工作量。推廣開(kāi)來(lái)，n個(gè)CPU的電腦，可接受的系統(tǒng)負(fù)荷最大為n.0。
五、多核處理器
芯片廠商往往在一個(gè)CPU內(nèi)部，包含多個(gè)CPU核心，這被稱為多核CPU。
在系統(tǒng)負(fù)荷方面，多核CPU與多CPU效果類似，所以考慮系統(tǒng)負(fù)荷的時(shí)候，必須考慮這臺(tái)電腦有幾個(gè)CPU、每個(gè)CPU有幾個(gè)核心。然后，把系統(tǒng)負(fù)荷除以總的核心數(shù)，只要每個(gè)核心的負(fù)荷不超過(guò)1.0，就表明電腦正常運(yùn)行。
怎么知道電腦有多少個(gè)CPU核心呢?
"cat /proc/cpuinfo"命令，可以查看CPU信息。"grep -c 'model name' /proc/cpuinfo"命令，直接返回CPU的總核心數(shù)。
六、最佳觀察時(shí)長(zhǎng)
最后一個(gè)問(wèn)題，"load average"一共返回三個(gè)平均值----1分鐘系統(tǒng)負(fù)荷、5分鐘系統(tǒng)負(fù)荷，15分鐘系統(tǒng)負(fù)荷，----應(yīng)該參考哪個(gè)值?
如果只有1分鐘的系統(tǒng)負(fù)荷大于1.0，其他兩個(gè)時(shí)間段都小于1.0，這表明只是暫時(shí)現(xiàn)象，問(wèn)題不大。
如果15分鐘內(nèi)，平均系統(tǒng)負(fù)荷大于1.0(調(diào)整CPU核心數(shù)之后)，表明問(wèn)題持續(xù)存在，不是暫時(shí)現(xiàn)象。所以，你應(yīng)該主要觀察"15分鐘系統(tǒng)負(fù)荷"，將它作為電腦正常運(yùn)行的指標(biāo)。
原文：Understanding Linux CPU Load
譯文：http://www.jobbole.com/entry.php/1174
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