平均负载

平均负载的概念

平均负载是指单位时间内,系统处于==可运行状态==和==不可中断状态==的平均进程数,也就是平均活跃进程数,它和CPU使用率并没有直接关系。

  • 可运行状态的进程,是指正在使用CPU或者正在等待CPU的进程,也就是我们常用ps命令看到的,处于R状态(Running 或 Runnable)的进程。
  • 不可中断状态的进程则是正处于内核态关键流程中的进程,并且这些流程是不可打断的,比如最常见的是等待硬件设备的I/O响应,也就是我们在ps命令中看到的D状态(Uninterruptible Sleep,也称为Disk Sleep)的进程。

平均负载的含义

平均负载为2时,意味着:

  • 在只有2个CPU的系统上,意味着所有的CPU都刚好被完全占用。
  • 在4个CPU的系统上,意味着CPU有50%的空闲。
  • 而在只有1个CPU的系统中,则意味着有一半的进程竞争不到CPU。

CPU的三个负载时间段:

  • 如果1分钟、5分钟、15分钟的三个值基本相同,或者相差不大,那就说明系统负载很平稳。
  • 但如果1分钟的值远小于15 分钟的值,就说明系统最近1分钟的负载在减少,而过去15分钟内却有很大的负载。
  • 反过来,如果1分钟的值远大于 15 分钟的值,就说明最近1分钟的负载在增加,这种增加有可能只是临时性的,也有可能还会持续增加下去,所以就需要持续观察。一旦1分钟的平均负载接近或超过了CPU的个数,就意味着系统正在发生过载的问题,这时就得分析调查是哪里导致的问题,并要想办法优化了。

一般情况下平均负载高于 CPU 数量70%的时候代表可能出现了问题。

平均负载 VS CPU使用率

平均负载不仅包括了==正在使用 ==CPU 的进程,还包括==等待 CPU== 和==等待 I/O== 的进程。

  • CPU 密集型进程,使用大量 CPU 会导致平均负载升高,此时这两者是一致的;
  • I/O 密集型进程,等待 I/O 也会导致平均负载升高,但 CPU 使用率不一定很高;
  • 大量等待 CPU 的进程调度也会导致平均负载升高,此时的CPU使用率也会比较高。
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