CPU load 高占用率低问题的排查

2022-06-27 13:09:29 浏览数 (1)

# 1. 引言 突然观察到服务器 load 过高,可是 CPU 占用率很低。 这也算是一个常见问题了。 那么,如何排查和解决这个问题呢?

2. top 查看 cpu wait

通过 top 命令,可以看到 CPU 的 wait 很高,可以参考: top 命令详解

2.1. 诊断

  • 若 wait 值过高,则说明磁盘 IO 存在瓶颈
  • 若 idle 值高,但 load 仍很高则说明内存容量不足
  • 若 idle 值持续低于 1,则系统的 CPU 处理能力存在瓶颈

3. iostat 分析 IO 性能

我们通过 iostat 可以分析 IO 性能。 通常通过 -x 参数显示详细信息。 下面是一个示例,执行:

iostat -x -k 3 2

3.1. 参数说明

  • -x — 显示详细信息
  • -k — 以 KB 为单位
  • -m — 以 MB 为单位
  • 3 — 每 3 秒执行一次
  • 2 — 总共执行 2 次
  • 需要注意的是,第1次采样信息与单独执行iostat的效果一样,为从系统开机到当前执行时刻的统计信息,第2次及此后才是当前的实时数据

3.2. 返回信息

返回信息总共包含三部分:

iostat 命令返回信息

选项

说明

第一行

最上面指示系统版本、主机名和当前日期

avg-cpu

总体cpu使用情况统计信息,对于多核cpu,这里为所有cpu的平均值

Device

各磁盘设备的IO统计信息

3.3. 返回信息 — avg-cpu

avg-cpu中各列参数含义如下:

iostat 返回的 avg-cpu 信息

选项

说明

%user

CPU在用户态执行进程的时间百分比。

%nice

CPU在用户态模式下,用于nice操作,所占用CPU总时间的百分比

%system

CPU处在内核态执行进程的时间百分比

%iowait

CPU用于等待I/O操作占用CPU总时间的百分比

%steal

管理程序(hypervisor)为另一个虚拟进程提供服务而等待虚拟CPU的百分比

%idle

CPU空闲时间百分比

3.4. 返回信息 — Device

Device 中各列参数含义如下:

iostat 返回的 Device 信息

选项

说明

rrqm/s

每秒对该设备的读请求被合并次数,文件系统会对读取同块(block)的请求进行合并

wrqm/s

每秒对该设备的写请求被合并次数

r/s

每秒完成的读次数

w/s

每秒完成的写次数

rkB/s

每秒读数据量(kB为单位)

wkB/s

每秒写数据量(kB为单位)

avgrq-sz

平均每次IO操作的数据量(扇区数为单位)

avgqu-sz

平均等待处理的IO请求队列长度

await

平均每次IO请求等待时间(包括等待时间和处理时间,毫秒为单位)

svctm

平均每次IO请求的处理时间(毫秒为单位)

%util

采用周期内用于IO操作的时间比率,即IO队列非空的时间比率

3.5. 诊断

通过具体的 Device 中的 %util 可以看出具体是那块磁盘负载过大。

4. 通过iotop查找高I/O对应的进程

执行 iotop 命令可以看到每个进程占用的 io 比例:

我们可以找到占用 IO 最大的 TID 即进程 ID。

5. 通过 lsof -p pid 具体文件

SIZE 一列即读写大小,通过其增长我们就可以锁定究竟是哪个文件造成了 IO 过高。 从而可以分析具体的代码来解决这个问题。

6. 参考资料

https://support.zabbix.com/browse/ZBXNEXT-1914。 https://www.jianshu.com/p/cb64232df70c。 https://blog.csdn.net/xusensen/article/details/73080887。

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