Linux CPU 占用率高的解決方案

 

　　Linux 系統(tǒng)下，您可以按如下步驟進(jìn)行排查：

 

　　1、定位問題。找到影響帶寬和 CPU 跑滿或跑高的具體進(jìn)程。

　    2、分析處理。排查影響帶寬和 CPU 跑滿或跑高的進(jìn)程是否正常，并分類進(jìn)行處理

　    3、對(duì)于 正常進(jìn)程：您需要對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化或者升級(jí)服務(wù)器配置。

　　4、對(duì)于 異常進(jìn)程：您可以手動(dòng)對(duì)進(jìn)程進(jìn)行查殺，也可以使用第三方安全工具去查殺。

 

　　如果云服務(wù)器 Linux 系統(tǒng)的 CPU 持續(xù)跑高，則會(huì)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性和業(yè)務(wù)運(yùn)行造成影響。本文對(duì) CPU 占用率較高問題的排查分析做簡(jiǎn)要說明。

 

　　CPU 跑滿或跑高的問題定位

 

　　若云服務(wù)器的 CPU 持續(xù)跑高，會(huì)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和業(yè)務(wù)運(yùn)行造成影響。Linux 系統(tǒng)下，查看進(jìn)程的常用命令如下:

 

　　ps -aux

　　ps -ef

　　top

 

　　Linux 系統(tǒng)中，通常使用 top 命令來查看系統(tǒng)的負(fù)載問題，并定位耗用較多 CPU 資源的進(jìn)程。

 

　　說明：資源負(fù)載異常時(shí)，通常無法通過 SSH 進(jìn)行遠(yuǎn)程連接，建議您通過控制臺(tái)管理終端進(jìn)行連接。

 

　　通過 top 命令查看系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行情況。

 

　　top - 17:27:13 up 27 days, 3:13, 1 user, load average: 0.02, 0.03, 0.05

　　Tasks: 94 total, 1 running, 93 sleeping, 0 stopped, 0 zombie

　　%Cpu(s): 0.3 us, 0.1 sy, 0.0 ni, 99.5 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.1 st

　　KiB Mem: 1016656 total, 946628 used, 70028 free, 169536 buffers

　　KiB Swap: 0 total, 0 used, 0 free. 448644 cached Mem

　　PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND

　　1 root 20 0 41412 3824 2308 S 0.0 0.4 0:19.01 systemd

　　2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.04 kthreadd

 

　　針對(duì)負(fù)載問題，您只需關(guān)注回顯的第一行和第三行信息，詳細(xì)說明如下。

 

　　top 命令的第一行顯示的內(nèi)容 17:27:13 up 27 days, 3:13, 1 user, load average: 0.02, 0.03, 0.05 依次為 系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間 、系統(tǒng)到目前為止已運(yùn)行的時(shí)間、當(dāng)前登錄系統(tǒng)的用戶數(shù)量、系統(tǒng)負(fù)載，這與直接執(zhí)行 uptime 命令查詢結(jié)果一致。

 

　　top 命令的第三行會(huì)顯示當(dāng)前 CPU 資源的總體使用情況，下方會(huì)顯示各個(gè)進(jìn)程的資源占用情況。

 

　　通過字母鍵 P，可以對(duì) CPU 使用率進(jìn)行倒序排列，進(jìn)而定位系統(tǒng)中占用 CPU 較高的進(jìn)程。

 

　　說明：通過字母鍵 M， 您可以對(duì)系統(tǒng)內(nèi)存使用情況進(jìn)行排序。如果有多核 CPU，數(shù)字鍵 1 可以顯示每核 CPU 的負(fù)載狀況。

 

　　通過 ll /proc/PID/exe 可以查看每個(gè)進(jìn)程 ID 對(duì)應(yīng)的程序文件。

 

　　CPU 跑滿或跑高的分析處理

 

　　CPU 的跑滿或跑高，在確認(rèn)具體的進(jìn)程結(jié)果后，針對(duì)異常的進(jìn)程，您需要通過 top 命令將其終止;而對(duì)于 kswapd0 進(jìn)程導(dǎo)致的內(nèi)存不足等問題，您需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)格的升級(jí)或程序的優(yōu)化。

 

　　使用 top 直接終止 CPU 消耗較大的進(jìn)程

 

　　您可以直接在 top 運(yùn)行界面快速終止相應(yīng)的異常進(jìn)程。操作步驟如下：

 

　　若您想要終止某個(gè)進(jìn)程，只需按下小寫的 k 鍵。

　　輸入想要終止的進(jìn)程 PID (top 輸出結(jié)果的第一列)。例如，若您想要終止 PID 為 86 的進(jìn)程，輸入 86 后按回車即可。

　　操作成功后，界面會(huì)出現(xiàn)類似 Send pid 86 signal [15/sigterm] 的提示信息。按回車確認(rèn)即可。

 

　　kswapd0 進(jìn)程占用導(dǎo)致 CPU 較高

 

　　操作系統(tǒng)都用分頁機(jī)制來管理物理內(nèi)存，系統(tǒng)會(huì)把一部分硬盤空間虛擬成內(nèi)存使用。由于內(nèi)存的速度要比磁盤快得多，所以系統(tǒng)要按照某種換頁機(jī)制將不需要的頁面換到磁盤中，將需要的頁面調(diào)到內(nèi)存中。

 

　　kswapd0 是虛擬內(nèi)存管理中負(fù)責(zé)換頁的進(jìn)程，當(dāng)服務(wù)器內(nèi)存不足的時(shí)候 kswapd0 會(huì)執(zhí)行換頁操作，這個(gè)換頁操作是十分消耗主機(jī) CPU 資源的。操作步驟如下：

 

　　通過 top 命令查看 kswapd0 進(jìn)程。

 

　　檢查該進(jìn)程是否持續(xù)處于非睡眠狀態(tài)，且運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)。若是，可以初步判定系統(tǒng)在持續(xù)地進(jìn)行換頁操作，kswapd0 進(jìn)程占用了系統(tǒng)大量 CPU 資源。

 

　　您可以通過 free 、ps 等指令進(jìn)一步查詢系統(tǒng)及系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)程的內(nèi)存占用情況，做進(jìn)一步排查分析。

 

　　針對(duì)系統(tǒng)當(dāng)前內(nèi)存不足的問題，您可以重啟 Apache，釋放內(nèi)存。

 

　　說明：從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來看，您需要對(duì)內(nèi)存進(jìn)行升級(jí)。

 

　　帶寬跑滿或跑高的分析處理

 

　　對(duì)于正常進(jìn)程導(dǎo)致的帶寬跑滿或跑高的問題，需要對(duì)服務(wù)器的帶寬進(jìn)行升級(jí)。對(duì)于異常進(jìn)程，有可能是由于惡意程序問題，或者是部分 IP 惡意訪問導(dǎo)致，也可能是服務(wù)遭到了 CC 攻擊。

　　通常情況下，您可以使用 iftop 工具或 nethogs 查看流量的占用情況，進(jìn)而定位到具體的進(jìn)程。

 

　　使用 iftop 工具排查

 

　　在服務(wù)器內(nèi)部安裝 iftop 流量監(jiān)控工具。

 

　　yum install iftop -y

 

　　服務(wù)器外網(wǎng)帶寬被占滿時(shí)，如果通過遠(yuǎn)程無法登陸，可進(jìn)入到服務(wù)器內(nèi)部，運(yùn)行下面命令查看流量占用情況：

 

　　iftop -i eth1 -P

 

　　注意：-P 參數(shù)將會(huì)顯示請(qǐng)求端口。執(zhí)行 iftop -i eth0 -P 命令，可以查看通過服務(wù)器哪個(gè)端口建立的連接，以及內(nèi)網(wǎng)流量。舉例如下：

 

　　在上圖中，您可以查看到流量高耗的是服務(wù)器上 53139 端口和 115.205.150.235 地址建立的連接。

 

　　執(zhí)行 netstat 命令反查 53139 端口對(duì)應(yīng)的進(jìn)程。

 

　　netstat -tunlp |grep 53139

 

　　經(jīng)反查，服務(wù)器上 vsftpd 服務(wù)產(chǎn)生大量流量，您可以通過停止服務(wù)或使用 iptables 服務(wù)來對(duì)指定地址進(jìn)行處理，如屏蔽 IP 地址或限速，以保證服務(wù)器帶寬能夠正常使用。

 

　　使用 nethogs 進(jìn)行排查

 

　　在服務(wù)器內(nèi)部安裝 nethogs 流量監(jiān)控工具。

 

　　yum install nethogs -y

 

　　通過 nethogs 工具來查看網(wǎng)卡上進(jìn)程級(jí)的流量信息，若未安裝可以通過 yum、apt-get 等方式安裝。舉例如下：

 

　　若 eth1 網(wǎng)卡跑滿，執(zhí)行命令 nethogs eth1。

 

　　查看每個(gè)進(jìn)程的網(wǎng)絡(luò)帶寬情況以及進(jìn)程對(duì)應(yīng)的 PID。

 

　　確定導(dǎo)致帶寬跑滿或跑高的具體進(jìn)程。

 

　　若進(jìn)程確定是惡意程序，可以通過執(zhí)行 kill -TERM 來終止程序。

 

　　說明： 如果是 Web 服務(wù)程序，您可以使用 iftop 等工具來查詢具體 IP 來源，然后分析 Web 訪問日志是否為正常流量。日志分析可以使用 logwatch 或 awstats 等工具進(jìn)行。