怎样理解平均负载？

1、uptime的三个参数

[root@server2 ~]# uptime
 10:50:28 up 1 day, 12:41,  5 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05

分别是当前时间，系统运行时间，正在登录用户数
最后三个数字依次是过去1分钟、5分钟、15分钟的平均负载（load average）

---

2、平均负载的定义？
平均负载指的是单位时间内，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。

可运行状态：ps  -aux 显示  进程状态 为R 的进程
（表示：running或者runable）

不可中断进程： 正处于内核态关键流程中的进程，并且这些进程是不可打断的，比如常见的（进程等待硬件设备I/O响应），也就是ps -aux中状态为D的进程(Disk sleep)

平均负载，可以理解为平均活跃进程数，最理想的情况就是，每个cpu上刚好有一个进程，这样每个进程都得到了充分的利用

比如在2个cpu的机器上，平均负载为2，那么cpu刚好完全被占用，在4个cpu的机器上意味着cpu有50%的空闲，在一个cpu的机器上，意味着有一半的进程竞争不到cpu。

---

3、如何获取一台机器的cpu数？

• top 命令 然后按1

  
  
  

• 查看/proc/cpuinfo

[root@server2 ~]# grep 'model name'  /proc/cpuinfo | wc -l
2

---

4、在实际的生产环境中，当平均负载高于cpu数量的70%的时候，就应该注意分析排查负载高的问题了。
但是这个数字不是绝对的，还是应该把平均负载监控起来，然后根据更多的历史数据，判断负载的变化趋势。

---

5、平均负载和cpu使用率

平均负载的含义是单位时间内，处于可运行状态和不可打断状态的进程数，所以，它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使用率，是单位时间内CPU工作时间的统计。

三种案例：

• cpu密集型进程， 使用大量CPU会导致平均负载升高，此时两者一致
• I/O密集型进程，等待I/O导致平均负载升高，但是cpu使用率不一定升高
• 大量等待cpu调度的进程也会导致平均负载升高，，此时，CPU使用率也会升高

---

6、使用性能分析工具，进行分析

环境：centos7   2cpu   1g内存（free 查看内存  cat /proc/meminfo  ）

工具包： stress 、sysstat 、
stress 是linux1系统压力测试工具，我们用来模拟平均负载升高的场景

sysstat  用来监控和分析系统性能。
这个包有两个命令：mpstat 、pidstat

mpstat 常用的多核cpu性能分析工具，用来实时查看每个cpu的性能指标，以及所有cpu的平均指标
pidstat 是常用的进程性能分析工具，用来实时查看进程的CPU、内存、I/O以及上下文切换等的性能指标。

• 初始查看平均负载

[root@server2 ~]# uptime
 11:28:25 up 1 day, 13:19,  5 users,  load average: 0.00, 0.03, 0.05

• 场景一：模拟cpu密集型进程

模拟一个cpu使用率百分之百的场景

在第二个终端内监控 uptime命令,会发现一分钟后平均负载会逐渐升高到一

监控所有cpu，每5秒输出一组数据

正好有一个cpu使用率为100%，但是它的iowait只有0，说明平均负载的升高只是由于cpu使用

5秒后输出一组数据，查看是哪个进程导致cpu使用率为100%的，很明显是stress

• I/O密集型进程

stress模拟io压力

发现平均负载一分钟后上升到1以上了

查看是cpu影响还是io影响，发现是io影响

查看是哪个进程影响的

• 大量进程的场景

模拟8个进程

发现平均负载急速上升

查看进程情况，8个进程争抢两个cpu

---

总结：
首先，平均负载，提供了一个快速查看系统性能的手段，反映了整体的负载情况。
但是仅仅看平均负载，什么都得不到，无法发现系统的瓶颈
所以在理解平均负载的时候，要注意：
平均负载高可能是CPU密集型进程导致的
平均负载高不一定代表cpu使用高，还可能是I/O繁忙
平均负载高还可能是有大量进程在争抢cpu

当发现负载高的时候，可以使用，mpstat、pidstat等工具来分析系统瓶颈的来源。