性能测试_cpu使用率和平均负载简述

一、CPU利用率：CPU 除了空闲态以外的其他时间占比：

我们先看一下top命令

按1可以展开看cpu所有的使率

us(user)：表示 CPU 在用户态运行的时间百分比，通常用户态 CPU 高表示有应用程序比较繁忙。典型的用户态程序包括：数据库、Web 服务器等。

sy(sys)：表示 CPU 在内核态运行的时间百分比（不包括中断），通常内核态 CPU 越低越好，否则表示系统存在某些瓶颈。

ni(nice)：表示用 nice 修正进程优先级的用户态进程执行的 CPU 时间。nice 是一个进程优先级的修正值，如果进程通过它修改了优先级，则会单独统计 CPU 开销。

id(idle)：表示 CPU 处于空闲态的时间占比，此时，CPU 会执行一个特定的虚拟进程，名为 System Idle Process。

wa(iowait)：表示 CPU 在等待 I/O 操作完成所花费的时间，通常该指标越低越好，否则表示 I/O 存在瓶颈，可以用 iostat 等命令做进一步分析。

hi(hardirq)：表示 CPU 处理硬中断所花费的时间。硬中断是由外设硬件（如键盘控制器、硬件传感器等）发出的，需要有中断控制器参与，特点是快速执行。

si(softirq)：表示 CPU 处理软中断所花费的时间。软中断是由软件程序（如网络收发、定时调度等）发出的中断信号，特点是延迟执行。

st(steal)：表示 CPU 被其他虚拟机占用的时间，仅出现在多虚拟机场景。如果该指标过高，可以检查下宿主机或其他虚拟机是否异常。

计算公式 cpu利用率=1-（cpu空闲时间/总cpu时间）也就是上面除了（idle）的时间，其他都是cpu使用率的时间

二、平均负载：

1、什么是平均负载

cpu单位时间内活跃的进程数，包括cpu正在处理的进程（状态是R的进程），等待cpu处理的进程（状态是R的进程）和不可中断状态的进程（状态是D的进程），如io读写

关于进程状态的相关介绍：

top命令：

S代表进程状态

D - 不可中断的睡眠态。

R – 运行态

S – 睡眠态

T – 被跟踪或已停止

Z – 僵尸态

2、平均负载查看

2、查看平均负载的命令

（1）top命令：可以实时刷新，返映系统进程动态信息

（2）uptime：不能实时刷新

18：17：04 当前时间

up 38min 系统运行了多长时间

4 users 目前有4个用户正在使用

0.01,0.03,0.05 过去1分钟，5分钟，15分钟的平均负载

三、平均负载和cpu利用率的实践（我们先安几个工具）

1、stress ：linux自带的压力机

sudo yum install -y epel-release

sudo yum install -y stress

2、cpu密集型

stress --cpu 1 --timeout 600 启动1个cpu，一直让cpu算平方根持续十分钟

这时候cpu也高，平均负载也高，这时候要观察一下性能测试的tps是否正常，如果一直上不去就要查

2、io密集型（平均负载会高，但是cpu高不高，不一定，看具体的操作）

(1)stress -d 1 --hdd-bytes 10M 创建一个进程不断的在磁盘上创建 10M 大小的文件并写入内容（io密集型）

cpu使用率高

这种情况的系统部分cpu系统使用率比较高，用户使用率比较低，平均负载也比较高，io也有开销，说明cpu在等待io完成操作

（2）stress -i 4 --timeout 600 不停得往缓存里面写数据

cpu率使用率不高

这种情况的系统部分cpu系统使用率其实不算高，用户使用率比较低，平均负载比较高，io也有开销，

所以终上所述，io密集型表现通常是，平均负载比较高，cpu使用率不一定高，要看具体情况

（3）cpu使用率低，平均负载也低

这种情况也要查，如果我的压力上去了，导致我tps上不去，所以这也是问题，有可能是慢语句引起

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