Загрузка процессора: что это такое и как читать и управлять ею

Опрос показал, что 68% сбоев системы обусловлены высокой загрузкой ЦП (сайт24x7), подчеркивая, почему важно следить за вашей машиной, будь то веб -сервер или компьютер и его ресурсы.

Давайте посмотрим на загрузку процессора, что это такое, что он делает, как контролировать производительность и некоторые лучшие практики.

Что такое загрузка процессора

Нагрузка на процессор является мерой объема обработки, которую веб сервер или центральный обработок компьютера (ЦП) обрабатывается в любой момент времени.Обычно это указывает на количество процессов, которые либо выполняются процессором, либо ожидают обработки в очереди.

Процессы - это то, как обрабатывает ваш компьютер или веб -сервер и приоритет задачам - обслуживает ли он веб -страницу или открывает документ Word.Каждый процесс требует определенного количества процессора для выполнения.

Метрики загрузки процессора

Нагрузка на процессор показана в среднем за три периода времени: 1 минута, 5 минут и 15 минут.Вот что означают эти цифры:

1-минутная средняя нагрузка: Среднее количество процессов, готовых к запуску в последнюю минуту.

5-минутная средняя нагрузка: Сглаживает краткосрочные колебания, показывая среднюю нагрузку за последние 5 минут.

15-минутная средняя нагрузка: Обеспечивает более долгосрочный вид, показывая среднюю нагрузку за последние 15 минут.

Что такое хорошая средняя загрузка процессора?

То, что представляет собой «хорошее» среднее значение нагрузки процессора, зависит от нескольких факторов, включая количество ядер ЦП и конкретный случай использования системы.

На Одноъядерный процессорИметь среднее значение нагрузки ниже 1,0, так как это означает, что процессор не перегружен и должен иметь достаточную емкость, чтобы справиться с внезапным увеличением рабочей нагрузки.Среднее значение нагрузки 1,0 означает, что процессор полностью используется.Если среднее значение нагрузки превышает 1,0, это указывает на то, что некоторые процессы ждут времени процессора, что может замедлить обработку.

За Многоточные процессоры, вы делите среднее значение нагрузку на количество ядер.Таким образом, среднее значение нагрузки в 4,0 на четырехъядерный процессор означает, что процессор полностью используется.

Практические пороги нагрузки на центр процессора

Холостое до низкой нагрузки:

• От 0,0 до 0,5 на ядро: указывает на то, что ЦП недостаточно используется или простаивает большую часть времени.

Умеренная нагрузка:

• От 0,5 до 1,0 за ядро: предполагает, что процессор обрабатывает умеренную рабочую нагрузку и оптимально работает.

Высокая нагрузка:

• От 1,0 до 2,0 на ядро: указывает на то, что процессор сильно загружен, но все еще в управляемых пределах.Системы все еще могут работать хорошо, но может быть некоторое замедление.

Перегружен:

• Выше 2,0 на ядро: указывает, что процессор перегружен, что приводит к значительному снижению производительности.Это часто приводит к более длительному времени отклика и потенциальной нестабильности системы.

Мониторинг загрузки процессора

Вы можете отслеживать загрузку ЦП, используя команды и инструменты, доступные на большинстве операционные системыАнкетОни обеспечивают статистику в реальном времени и помогают вам контролировать производительность вашей системы.

Для UNIX-подобных операционных систем

«Top» команда: Эта команда отображает информацию в реальном времени о загрузке процессора, использовании памяти и запуске процессов.Он показывает, какие процессы используют наибольшее время ЦП, что облегчает идентификацию, жаждущие ресурса.Когда вы вводите 'Топ'В командной строке вы увидите такой вывод:

top - 12:34:56 up  1:23,  1 user,  load average: 0.20, 0.25, 0.30
Tasks: 123 total,   1 running, 122 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  3.2 us,  1.0 sy,  0.0 ni, 95.5 id,  0.2 wa,  0.0 hi,  0.1 si,  0.0 st

Вывод будет постоянно обновленный список системных процессов, отсортированный по использованию ЦП по умолчанию.Он также отображает средние значения нагрузки и процент использования ЦП для каждого ядра.

Команда Uptime ': Команда «Unfime» дает краткую резюме того, как долго работает ваша система и среднюю нагрузку за последние 1, 5 и 15 минут.Это полезно для быстрой проверки нагрузки системы без погружения в подробную информацию о процессе.Когда вы вводите 'время безотказной работы'В терминале вы получаете выход так:

10:34:52 up 5 days,  3:46,  3 users,  load average: 0.28, 0.18, 0.12

Этот вывод показывает текущее время, как долго работает система, количество активных пользователей и средние значения нагрузки.

Команда PS ': В этой команде перечислены процессы запуска вместе с их процессором и использованием памяти.Это помогает вам определить конкретные процессы, вызывающие высокую нагрузку на ЦП.'пс«Команда имеет много вариантов, но распространенное использование-увидеть лучшие процессы, занимающие процессоров.Сделайте это, запустите следующую команду:

ps -eo pcpu,pid,user,args | sort -k 1 -r | head -10

Эта команда будет:

• Выберите все известные процессы ('EO')

• Отобразить каждое процесс использования процессора ('PCPU'),

• Отображение идентификатор процесса ('пид')

• Показать пользователь ('пользователь') это инициировало команду

• Показать конкретную команду, которая инициировала процесс ('Аргс')

• Сортирует 10 лучших процессов ('голова -10') Путем использования процессора в порядке убывания ('Sort -k 1 -r')

Вывод выглядит примерно так:

%CPU   PID USER     COMMAND
20.0  1234 johndoe  /usr/bin/python3 script.py
15.5  2345 janedoe  /usr/bin/java -jar application.jar
10.2  3456 johndoe  /usr/bin/gcc -o program source.c
 8.0  4567 janedoe  /usr/bin/python3 another_script.py
 6.5  5678 root     /usr/sbin/apache2 -k start
 4.0  6789 nobody   /usr/bin/nginx -g daemon off;
 3.5  7890 johndoe  /usr/bin/perl script.pl
 2.5  8901 janedoe  /usr/bin/mysql -u root -p
 1.0  9012 root     /usr/bin/sshd -D
 0.5  9123 johndoe  /bin/bash

Для систем Windows

Windows не поддерживает 'вершина' а также 'ps' Команды, как и Unix-подобные системы.Тем не менее, вы все равно можете проверить ресурсы процессора:

Диспетчер задач: Удобный инструмент, который не требует Знание командной строки, Manager Task - это графический инструмент, который предоставляет обзор использования ЦП и показывает подробную информацию о запуске приложений и процессов.

• Нажмите 'Ctrl+Shift+ESC'Чтобы получить доступ к менеджеру задач

Оказавшись там, проверьтеСпектакль"Вкладка, чтобы увидеть использование процессора в реальном времени или"Процессы"Вкладка, чтобы увидеть детали каждого процесса работы.

Монитор ресурсов: Это окна Опция командной строки, которая будет отображать подробную информацию об использовании ЦП и системных ресурсах.

• Тип 'Резмон'В диалоговом окне «Запустить» ('Win+r') и нажмите ВХОДИТЬ.

Одноядерные и многоъядерные системы

Ядро - это часть процессора, которая выполняет фактическую операцию (задачи), такую ​​как выполнение инструкций из программ.

Одноядерный процессор: В одноядерном процессоре процессор может выполнять только одну задачу за раз.Он может переключать контекст, что означает, что он может быстро переключаться между задачами, чтобы дать появление запуска нескольких приложений.Тем не менее, одноядерный процессор может быстро схватить слишком большим количеством одновременных задач.

Многоядерный процессор: Многоядерный процессор содержит два или более ядер в одном процессоре.Каждое ядро ​​может независимо выполнять свои собственные задачи, что значительно повышает производительность и обеспечивает истинную многозадачность.

Загрузка процессора по сравнению с использованием процессора

Мониторинг как загрузки, так и использования процессора помогает понять, насколько эффективно сервер использует свои возможности обработки.

Нагрузка на процессор: Относится к количеству задач, ожидающих времени процессора.Он представлен в среднем нагрузку в течение разных периодов времени (1-минутные, 5-минутные и 15-минутные средние значения).Эти средние значения дают представление о краткосрочных и долгосрочных тенденциях рабочей нагрузки.Высокая нагрузка на процессор предполагает, что задачи конкурируют за обработку ресурсов, что потенциально приводит к более медленной отзывчивости и снижению производительности.

Использование процессора: Измеряет процент времени, когда ЦП активно обрабатывает задачи.Высокое использование ЦП указывает на то, что ЦП активно выполняет инструкции и данные обработки.Тем не менее, одно высокое использование не обязательно подразумевает перегруженную систему, если задачи эффективно управляются.

Причины высокой нагрузки процессора

Высокая нагрузка на процессор может быть вызвана:

Интенсивные вычислительные задачи: Запуск сложных расчетов или обработка больших наборов данных увеличивает загрузку ЦП, такую ​​как рендеринг видео или выполнение моделирования.

Слишком много задач, работающих одновременно: Несколько приложений или фоновых процессов, работающих одновременно, могут вызвать высокую нагрузку на ЦП.Например, запуск веб -браузера, видео редактора и игры одновременно может напрягать процессор.

Неэффективные или застрявшие процессы: Некоторые процессы могут использовать больше времени процессора, чем необходимо, или застрять в бесконечном цикле, постоянно потребляя ресурсы ЦП.Это часто случается с плохо разработанным или баггическим программным обеспечением.

Управление и уменьшение нагрузки на процессора

Исследования показывают, что поддержание Загрузка процессора ниже 70% мочь улучшить продолжительность жизни системы на 30%ПолемЭто означает, что контроль вашего процессора не только повышает производительность, но и продлевает срок службы вашего оборудования.

Вот несколько методов снижения высокой нагрузки ЦП:

Прекратить или перезапустить проблемные процессы: Определите и завершайте задачи, которые потребляют слишком много процессора.Например, если приложение вызывает высокую нагрузку, вы можете закончить задачу или перезапустить приложение.Лучшая команда может помочь вам найти эти задачи.

Обновление программного обеспечения и драйверов: Устаревшее программное обеспечение и драйверы могут привести к неэффективному использованию ЦП.Обновление вашей системы может помочь улучшить производительность путем исправления ошибок и оптимизации использования ресурсов.

Переустановить или понизить проблемы с проблематичными приложениями: Если приложение последовательно вызывает высокую загрузку процессора, переустановка его или использование более старой версии может решить проблему.Иногда новые версии имеют ошибки, которые вызывают высокое использование процессора.

Перезагрузите компьютер: Иногда старая старая старомодная перезагрузка может очистить процессы, которые вызывают высокую нагрузку и сброшены системы.Это быстрый и простой способ решить временные проблемы.

Мониторинг загрузки процессора является важной метрикой, на которую нужно следить, если вы хотите сохранить производительность и стабильность вашего сервера.Понимая метрики загрузки процессора, используя соответствующие инструменты и выполняя регулярные проверки, вы можете предотвратить перегрузку и обеспечить бесперебойную работу веб -сервера или компьютера.