Load Average(系统平均负载)和swap

本文深入探讨了使用top命令进行性能监控时的关键指标loadaverage和swap的作用,解释了它们如何反映系统负载和内存管理状态,并提供了一套评估和优化系统性能的方法。

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用top进行性能监视,优点在于其交互性和实时性。其中有两项:load average和swap。

Load Average(系统平均负载)和swap

在书上看到这么一段文字:
用top进行性能监视,优点在于其交互性和实时性。其中有两项:load average和swap。
    在一个连续运行基本程序的服务器上,通常情况下,负载不会高于1,而在一个拥有众多图形化程序的桌面操作系统上,LA往往达到2~3,5已经一个高的负载了。当达到一定的负载时,某些后台进程就会停止接受新的请求,例如sendmail进程在负载达到12时就会停止接受新的请求。当负载达到20或30以后,系统很可能就处于反馈循环状态(被视为处于竞争状态),此时新进程的创建速度要快于系统运行这些新进程的速度。这只会导致服务速度降低和加载速度降慢,也就是“死锁”。为返回到正常状态,服务器需要花费大量的时间加载所有进程,或者系统干脆陷入死锁状态,永远也恢复不了。
    在top程序输出里显示了LA的3个数值,分别为最近5、10和15分钟内执行的工作数,是一个相当不明确的表示方法,可以用做一个判断系统繁忙程序的粗略标准,很难将其与系统的实际应用程序联系起来,仅当做系统的“流速计”,是越低越好。
    在top程序输出里还有个swap字段,数据在需要时被载入和交换出虚拟内存空间,这里显示的数据项是:Used,Free。通过查看swap项的大小来判断系统的运行情况,可能要比通过查看数据中RAM项的大小有用。
如果在交换空间里有很多信息(50%或者更多被用),则意味着数据在被载入时可能会装满物理内存,此时需要做的时添加内存。FreeBSD系统很少完全运行于交换空间以外。
    由此想到:1.这里提到了GUI对系统的影响,的确GUI对资源的占用很大,尤其时在加载资源的时候,但MS的SERVER还要发展GUI。2.swap的大小。UNIX首先考虑的是使用RAM,其次是swap;而MS好象和它相反。
    这可能就是技术上的较量吧。

原文网址:http://bbs.chinaunix.net/archiver/?tid-255448.html

<think>嗯,用户问的是关于“Load average is too high (per CPU load over 1.5 for 5m)”的问题,我需要详细解释一下这个问题的含义以及解决方法。首先,我得先确认自己对这个概念的理解是否正确。 负载平均值(Load average)通常指的是系统在特定时间段内的平均负载,通常显示为1分钟、5分钟15分钟的平均值。这里的“per CPU load over 1.5 for 5m”意思是每个CPU的负载在5分钟内超过了1.5。这个数值可能表明系统资源使用过高,需要进一步检查。 接下来,我需要解释高负载的可能原因。可能包括CPU密集型进程、I/O等待、过多的进程竞争资源、或者资源不足。用户可能需要知道如何诊断解决这些问题。 然后,我应该分步骤说明如何排查问题。比如使用top、htop、vmstat、iostat等命令来查看系统资源使用情况,检查哪些进程占用了大量CPU或I/O资源。同时,解释如何解读这些命令的输出,比如%us表示用户进程占用的CPU时间,%sy是系统时间,%wa是I/O等待时间。 还要提到可能需要检查磁盘I/O、内存使用情况,以及是否有僵尸进程或者过多的上下文切换。此外,长时间运行的服务或应用程序配置不当也可能导致高负载,需要检查相关服务的日志。 在解决方案部分,可能需要建议终止或优化占用资源过多的进程,增加硬件资源,优化代码或查询,调整系统参数等。同时,提醒用户负载高并不总是问题,需要结合具体情况分析,比如是否有实际性能下降。 要确保使用中文,结构清晰,分点说明。同时,注意使用正确的LaTeX格式,比如数学表达式用$...$包裹,独立公式用$$...$$。不过用户的问题中可能不涉及太多数学公式,所以可能主要用文字描述。 需要避免使用复杂的术语,尽量通俗易懂。比如解释负载平均值时,可以比喻为系统的工作队列长度,每个CPU核心可以处理一个任务,超过的数量意味着有任务在等待。 最后,总结处理高负载的一般步骤,帮助用户系统地排查问题。可能需要给出示例命令输出解释,让用户能够实际操作。 检查是否有遗漏的部分,比如是否提到了负载的计算方式,或者不同时间段的负载意义。确保每个部分逻辑连贯,用户能够按照步骤进行诊断解决。 确认LaTeX部分是否正确应用,虽然这个问题可能不需要太多公式,但如果有的话要正确使用。比如解释负载计算时可能需要用公式,但用户的问题可能更偏向于系统管理,所以可能不需要。 总的来说,需要将技术内容以清晰的中文分步骤解释,帮助用户理解高负载的原因解决方法,同时保持回答的结构化易读性。</think>当系统提示“**Load average is too high (per CPU load over 1.5 for 5m)**”时,表示系统在过去5分钟内平均负载较高,可能引发性能问题。以下是详细解释排查方法: --- ### **1. 负载平均值(Load Average)的含义** - **定义**:负载平均值表示系统在 **1分钟、5分钟、15分钟** 内的平均活跃任务数(包括正在运行的任务等待CPU或I/O资源的任务)。 - **阈值参考**: - **理想值**:单核CPU负载 ≤ 1.0 - **预警值**:单核CPU负载持续 ≥ 1.5(如你的情况) - **危险值**:单核CPU负载持续 ≥ 2.0 例如,若系统有4核CPU,5分钟负载值为6.0,则 **单核负载 = 6.0 / 4 = 1.5**,达到预警阈值。 --- ### **2. 高负载的常见原因** | **原因** | **表现** | |-------------------------|-----------------------------------------| | **CPU密集型进程** | 进程长时间占用CPU(如编译代码、数据处理)| | **I/O等待(磁盘/网络)**| 任务因磁盘读写或网络延迟阻塞(如数据库查询)| | **内存不足** | 频繁内存交换(Swap)导致CPU等待 | | **过多进程竞争资源** | 进程数超过CPU核心数,引发调度延迟 | | **僵尸进程或死锁** | 进程异常未释放资源 | --- ### **3. 诊断步骤** #### **① 查看实时负载** ```bash $ uptime 12:00:00 up 5 days, 1:23, 2 users, load average: 4.50, 3.20, 2.80 ``` - 输出含义:1分钟负载4.50,5分钟负载3.20,15分钟负载2.80 #### **② 定位高负载进程** 使用 `top` 或 `htop`: ```bash $ top -c ``` - 按 `P` 按CPU使用率排序,观察 `%CPU` `%MEM` 列。 - 若 `%wa`(I/O等待)高,说明磁盘或网络是瓶颈。 #### **③ 检查I/O状态** ```bash $ iostat -x 2 5 # 每2秒输出一次,共5次 ``` - 关注 `%util`:设备利用率 > 70% 表示I/O繁忙。 - `await`:I/O操作平均等待时间(单位:毫秒)。 #### **④ 分析内存使用** ```bash $ free -h $ vmstat 1 5 # 每1秒输出一次,共5次 ``` - 若 `si`(Swap In) `so`(Swap Out)非零,说明内存不足。 --- ### **4. 解决方案** | **问题类型** | **解决方法** | |-------------------|------------------------------------------| | **CPU瓶颈** | 优化代码、限制进程CPU配额、升级CPU | | **I/O瓶颈** | 使用SSD、优化磁盘读写、减少小文件操作 | | **内存不足** | 增加物理内存、优化应用内存使用、禁用Swap | | **僵尸进程** | 终止父进程或强制清理:`kill -9 PID` | | **资源竞争** | 调整进程优先级(`nice`/`renice`) | --- ### **5. 示例分析** 若 `top` 显示某Java进程占用90% CPU: 1. 记录PID(例如 `1234`)。 2. 分析线程: ```bash $ top -H -p 1234 # 查看线程 $ jstack 1234 > thread.txt # Java线程转储 ``` 3. 根据线程堆栈定位代码问题(如死循环、低效算法)。 --- ### **6. 高级工具** - **`perf`**:分析CPU性能事件。 - **`sar`**:历史性能数据追溯。 - **`netdata`/`Grafana`**:可视化监控。 --- ### **总结** 当负载持续高于 **1.5 × CPU核心数** 时,需结合 `top`、`iostat` 等工具综合分析。短期高负载可能正常(如突发流量),但长期高负载需优化硬件或软件架构。
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