Linux性能指标和平均负载

性能指标

性能优化核心指标：吞吐和延迟
Linux Performance Tools：

平均负载

➜  ~ uptime
11:32  up 5 days, 19:45, 2 users, load averages: 2.01 1.86 2.04

11:32  //当前时间
up 5 days, 19:45   //系统运行时间
2 users //正在登陆用户数
load averages: 2.01 1.86 2.04 //过去 1 分钟、5 分钟、15 分钟的平均负载

System load averages is the average number of processes that are either in a runnable or uninterruptable state.

• 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，也就是咱们经常使用 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，而且这些流程是不可打断的，好比最多见的是等待硬件设备的 I/O 响应，也就是咱们在 ps 命令中看到的 D 状态（Uninterruptible Sleep，也称为 Disk Sleep）的进程。
  • 不可中断状态其实是系统对进程和硬件设备的一种保护机制。

//查看linux系统的核数
[root@k8s ~]# grep 'model name' /proc/cpuinfo | wc -l
统计文件行数 wc -l

根据核数咱们能够判断平均负载的状况，平均负载是指单位时间内，处于可运行状态和不可中断状态的进程数。因此，它不只包括了正在使用 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 繁忙状况的统计，跟平均负载并不必定彻底对应。好比：

• CPU 密集型进程，使用大量 CPU 会致使平均负载升高，此时这二者是一致的；
• I/O 密集型进程，等待 I/O 也会致使平均负载升高，但 CPU 使用率不必定很高；
• 大量等待 CPU 的进程调度也会致使平均负载升高，此时的 CPU 使用率也会比较高。

压测工具

stress 是一个 Linux 系统压力测试工具，经常使用来异常进程模拟平均负载升高的场景。

sysstat 包含了经常使用的 Linux 性能工具，用来监控和分析系统的性能。咱们的案例会用到这个包的两个命令 mpstat 和 pidstat。

• mpstat 是一个经常使用的多核 CPU 性能分析工具，用来实时查看每一个 CPU 的性能指标，以及全部 CPU 的平均指标。
• pidstat 是一个经常使用的进程性能分析工具，用来实时查看进程的 CPU、内存、I/O 以及上下文切换等性能指标。

//经过调用 sqrt 函数计算由 rand 函数产生的随机数的平方根
stress -c 4

//调用 sync 函数将内存上的内容写到硬盘上,消耗IO资源
stress -i 4

// 监测所有CPU，每5s输出一次数据
mpstat -P ALL 5

// 5s为采样周期，输出进程信息
pidstat 5