Linux服務(wù)器帶寬和CPU跑滿或跑高排查

 

　　CPU 負(fù)載查看方法

 

　　使用 vmstat 查看系統(tǒng)緯度的 CPU 負(fù)載

 

　　使用 top 查看進(jìn)程緯度的 CPU 負(fù)載

 

　　使用 vmstat 查看系統(tǒng)緯度的 CPU 負(fù)載

 

　　可以通過(guò) vmstat 從系統(tǒng)維度查看 CPU 資源的使用情況。

 

　　用法說(shuō)明：

 

　　格式：vmstat -n 1# -n 1 表示結(jié)果一秒刷新一次。示例輸出：$ vmstat -n 1procs —————-memory————— —-swap— ——-io—— -system— ———cpu——- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st 0 0 0 70352 169448 448452 0 0 0 4 10 11 0 0 99 0 0 0 0 0 70376 169448 448484 0 0 0 0 175 406 0 0 100 0 0 0 0 0 70376 169448 448484 0 0 0 0 173 414 0 1 99 0 0 0 0 0 70376 169448 448484 0 0 0 128 212 429 3 0 96 1 0^C

 

　　回顯說(shuō)明：

 

　　返回結(jié)果中的主要數(shù)據(jù)列說(shuō)明：

 

　　r： 表示系統(tǒng)中 CPU 等待處理的線程。由于 CPU 每次只能處理一個(gè)線程，所以，該數(shù)值越大，通常表示系統(tǒng)運(yùn)行越慢。

　　us：用戶(hù)模式消耗的 CPU 時(shí)間百分比。該值較高時(shí)，說(shuō)明用戶(hù)進(jìn)程消耗的 CPU 時(shí)間比較多，比如，如果該值長(zhǎng)期超過(guò) 50%，則需要對(duì)程序算法或代碼等進(jìn)行優(yōu)化。

　　sy：內(nèi)核模式消耗的 CPU 時(shí)間百分比。

　　wa：IO 等待消耗的 CPU 時(shí)間百分比。該值較高時(shí)，說(shuō)明 IO 等待比較嚴(yán)重，這可能磁盤(pán)大量作隨機(jī)訪問(wèn)造成的，也可能是磁盤(pán)性能出現(xiàn)了瓶頸。

　　id：處于空閑狀態(tài)的 CPU 時(shí)間百分比。如果該值持續(xù)為 0，同時(shí) sy 是 us 的兩倍，則通常說(shuō)明系統(tǒng)則面臨著 CPU 資源的短缺。

 

　　使用 top 查看進(jìn)程緯度的 CPU 負(fù)載

 

　　可以通過(guò) top 從進(jìn)程緯度來(lái)查看其 CPU、內(nèi)存等資源的使用情況。

 

　　用法說(shuō)明：

 

　　格式：top示例輸出：top - 17:27:13 up 27 days, 3:13, 1 user, load average: 0.02, 0.03, 0.05Tasks: 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 stKiB Mem: 1016656 total, 946628 used, 70028 free, 169536 buffersKiB 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

 

　　回顯說(shuō)明：

 

　　默認(rèn)界面上第三行會(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。

 

　　可以直接在界面輸入大小字母 P，來(lái)使監(jiān)控結(jié)果按 CPU 使用率倒序排列，進(jìn)而定位系統(tǒng)中占用 CPU 較高的進(jìn)程。最后，根據(jù)系統(tǒng)日志和程序自身相關(guān)日志，對(duì)相應(yīng)進(jìn)程做進(jìn)一步排查分析，以判斷其占用過(guò)高 CPU 的原因。

 

　　操作案例

 

　　使用 top 直接終止 CPU 消耗較大的進(jìn)程

 

　　如前面所述，可以通過(guò) top 命令查看系統(tǒng)的負(fù)載問(wèn)題，并定位耗用較多 CPU 資源的進(jìn)程。

 

　　可以直接在 top 運(yùn)行界面快速終止相應(yīng)的異常進(jìn)程。說(shuō)明如下：

 

　　想要終止某個(gè)進(jìn)程，只需按下小寫(xiě)的 k 鍵。

 

　　輸入想要終止的進(jìn)程 PID (top 輸出結(jié)果的第一列)。比如，如下圖所示，假如想要終止 PID 為 23 的進(jìn)程，輸入 23 后按回車(chē)。

 

　　如下圖所示，操作成功后，界面會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似 “Send pid 23 signal [15/sigterm]” 的提示信息讓用戶(hù)進(jìn)行確認(rèn)。按回車(chē)確認(rèn)即可。

 

　　CPU 使用率較低但負(fù)載較高

 

　　問(wèn)題描述：

 

　　Linux 系統(tǒng)沒(méi)有業(yè)務(wù)程序運(yùn)行，通過(guò) top 觀察，類(lèi)似如下圖所示，CPU 很空閑，但是 load average 卻非常高：

 

　　處理辦法：

 

　　load average 是對(duì) CPU 負(fù)載的評(píng)估，其值越高，說(shuō)明其任務(wù)隊(duì)列越長(zhǎng)，處于等待執(zhí)行的任務(wù)越多。

 

　　出現(xiàn)此種情況時(shí)，可能是由于僵死進(jìn)程導(dǎo)致的。可以通過(guò)指令 ps -axjf 查看是否存在 D 狀態(tài)進(jìn)程。

 

　　D 狀態(tài)是指不可中斷的睡眠狀態(tài)。該狀態(tài)的進(jìn)程無(wú)法被 kill，也無(wú)法自行退出。只能通過(guò)恢復(fù)其依賴(lài)的資源或者重啟系統(tǒng)來(lái)解決。

 

　　kswapd0 進(jìn)程占用 CPU 較高

 

　　操作系統(tǒng)都用分頁(yè)機(jī)制來(lái)管理物理內(nèi)存，操作系統(tǒng)將磁盤(pán)的一部分劃出來(lái)作為虛擬內(nèi)存，由于內(nèi)存的速度要比磁盤(pán)快得多，所以操作系統(tǒng)要按照某種換頁(yè)機(jī)制將不需要的頁(yè)面換到磁盤(pán)中，將需要的頁(yè)面調(diào)到內(nèi)存中，由于內(nèi)存持續(xù)不足，這個(gè)換頁(yè)動(dòng)作持續(xù)進(jìn)行，kswapd0是虛擬內(nèi)存管理中負(fù)責(zé)換頁(yè)的，當(dāng)服務(wù)器內(nèi)存不足的時(shí)候kswapd0會(huì)執(zhí)行換頁(yè)操作，這個(gè)換頁(yè)操作是十分消耗主機(jī)CPU資源的。如果通過(guò)top發(fā)現(xiàn)該進(jìn)程持續(xù)處于非睡眠狀態(tài)，且運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，可以初步判定系統(tǒng)在持續(xù)的進(jìn)行換頁(yè)操作，可以將問(wèn)題轉(zhuǎn)向內(nèi)存不足的原因來(lái)排查。

 

　　問(wèn)題描述：

 

　　kswapd0 進(jìn)程占用了系統(tǒng)大量 CPU 資源。

 

　　處理辦法：

 

　　Linux 系統(tǒng)通過(guò)分頁(yè)機(jī)制管理內(nèi)存的同時(shí)，將磁盤(pán)的一部分劃出來(lái)作為虛擬內(nèi)存。而 kswapd0 是 Linux 系統(tǒng)虛擬內(nèi)存管理中負(fù)責(zé)換頁(yè)的進(jìn)程。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)存不足時(shí)，kswapd0 會(huì)頻繁的進(jìn)行換頁(yè)操作。而由于換頁(yè)操作非常消耗 CPU 資源，所以會(huì)導(dǎo)致該進(jìn)程持續(xù)占用較高 CPU 資源。

 

　　如果通過(guò) top 等監(jiān)控發(fā)現(xiàn) kswapd0 進(jìn)程持續(xù)處于非睡眠狀態(tài)，且運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)并持續(xù)占用較高 CPU 資源，則通常是由于系統(tǒng)在持續(xù)的進(jìn)行換頁(yè)操作所致。則可以通過(guò) free 、ps 等指令進(jìn)一步查詢(xún)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。