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在使用 Linux 实例时,如果遇到实例运行卡顿或服务响应时长较长等问题,可能是 CPU 使用率或负载过高导致,您可以参考本文内容排查并解决问题。
问题现象
使用 Linux 系统的ECS实例时,出现如下现象。
系统运行卡顿、服务响应时长较长、应用性能下降等问题。
通过ECS控制台查看实例 CPU 使用率监控时,发现CPU使用率或者负载过高(参考值:当前CPU 使用率> 80%,可认为CPU使用率过高,当前负载值>0.5,可以认为负载值过高)。
收到CPU使用率或者负载超过设定阈值的告警信息。
可能原因
CPU最为常见的两个观测指标是CPU使用率和CPU负载情况。关于这两个指标值过高的可能原因如下。
CPU使用率过高的常见原因:
异常的进程或服务占用大量 CPU 资源,导致 CPU 使用率过高。
业务程序及业务场景对实例的 CPU 性能要求较高,实例的 CPU 性能不足以支撑业务开展所需的 CPU 性能要求。
CPU负载过高的常见原因:
单一进程长时间占用CPU。
磁盘或网络I/O出现瓶颈。
排查步骤
要定位实例CPU负载过高的问题,您可以参见下述操作步骤进行问题的排查定位。
使用top命令查看进程的CPU资源使用信息
top命令是Linux系统中常用的性能分析工具,可以实时显示系统中各进程的资源占用情况。
使用介绍
top [-n] [-d]
[-n]:刷新次数。如果不指定刷新次数,但指定了刷新时间间隔,刷新操作不会自动停止,您需要按q
键退出top程序。
[-d] :刷新时间间隔。
使用示例
执行如下命令,查看系统中各进程的资源占用情况,该命令会每2秒统计一次各进程相关信息,统计5次后退出top命令。
top -n 5 -d 2
系统显示示例如下。 关于回显信息介绍的更多信息,请参见系统摘要信息及进程指标监控字段说明。
top - 17:27:13 up 27 days, 3:13, 1 user, load average: 0.02, 0.03, 0.05 Tasks: 94 total, 1 running, 93 sleeping, 0 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 0.3 us, 0.1 sy, 0.0 ni, 99.5 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.1 st KiB Mem: 1016656 total, 946628 used, 70028 free, 169536 buffers KiB Swap: 0 total, 0 used, 0 free. 448644 cached Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 1 root 20 0 41412 3824 2308 S 0.0 0.4 0:19.01 systemd 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.04 kthreadd
在top命令的交互模式下,可以通过按键与top命令进行交互。关于交互模式的更多信息,请参见使用top命令的交互模式。
通过
P
键,可以对CPU使用率进行倒序排列,方便定位系统中占用CPU较高的进程。通过
M
键,您可以对系统内存使用情况进行排序。如果有多核CPU,数字键1可以显示每核CPU的负载状况。
如需查看每个进程ID对应的程序文件,您可以运行
ll /proc/<PID>/exe
命令,其中<PID>需替换为实际的程序PID。如果已查询出占用CPU资源较多的非业务进程信息,需要终止该进程,您可以在top命令的交互模式下结束对应进程,具体操作,请参见通过PID结束对应进程。
使用vmstat命令查看系统资源使用信息
vmstat(Virtual Memory Statistics)是用于报告虚拟内存统计信息的命令,可以使用该命令,从系统维度查看操作系统的虚拟内存、进程、CPU等指标信息。
常用参数说明
vmstat命令的使用格式如下。
vmstat [-n] [delay [count]]
参数选项 | 说明 |
参数选项 | 说明 |
-n | 只在开始时显示一次各字段名称。 |
[delay] | 刷新时间间隔。如果不指定,只显示一条结果。 |
[count] | 刷新次数。如果不指定刷新次数,但指定了刷新时间间隔,刷新操作不会自动停止,您需要按 |
使用示例
执行如下命令,使用vmstat每1秒统计一次各进程的CPU使用情况,连续统计4次。
vmstat -n 1 4
返回示例类似如下。
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st
1 0 0 2684984 310452 2364304 0 0 5 17 19 35 4 2 94 0 0
0 0 0 2687504 310452 2362268 0 0 0 252 1942 4326 5 2 93 0 0
0 0 0 2687356 310460 2362252 0 0 0 68 1891 4449 3 2 95 0 0
0 0 0 2687252 310460 2362256 0 0 0 0 1906 4616 4 1 95 0 0
回显结果主要字段说明如下。
r:表示系统中CPU等待处理的线程。一个CPU每次只能处理一个线程,所以该数值越大,通常表示系统运行越慢。
us:用户模式消耗的CPU时间百分比。该值较高时,说明用户进程消耗的CPU时间比较多。如果该值长期超过50%,则需要对程序算法或代码等进行优化。
sy:内核模式消耗的CPU时间百分比。
wa:I/O等待消耗的CPU时间百分比。该值较高时,说明IO等待比较严重,这可能是磁盘大量作随机访问造成的,也可能是磁盘性能出现了瓶颈。
id:处于空闲状态的CPU时间百分比。如果该值持续为0,同时sy是us的两倍,则通常说明系统面临CPU资源短缺。
处理CPU使用率高的问题
常见CPU占用较多问题的原因及解决方案如下。
问题现象 | 原因 | 解决方案 |
问题现象 | 原因 | 解决方案 |
异常用户程序或进程长时间占用大量CPU资源,导致CPU使用率和负载较高。 | 该程序为异常程序或进程,运行时占用过多CPU资源。 |
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正常用户程序或进程长时间占用大量CPU资源。导致CPU使用率和负载较高。 | 该程序为正常业务程序或进程,运行时占用过多CPU资源。 | 如果实例出现CPU性能瓶颈,您可以结合实际情况选择相应的处理策略。
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单个业务程序或进程偶发CPU使用率及负载较高,但持续时间较短,且发生频率较低。 | 业务程序需要优化,以解决特殊业务场景(加解密,高并发等)触发的CPU资源占用过高问题。 | 优化业务程序。 |
没有单个程序或进程占用大量CPU资源,但整体CPU使用率较高,负载较低。 | 当前实例的服务正常运行所需CPU资源性能大于实例的CPU性能。 | 如果实例出现CPU性能瓶颈,您可以选择升级实例规格。相关操作,请参见修改实例规格。 |
常见问题
相关文档
关于Windows系统CPU使用率高的问题排查及解决方案,请参见Windows系统ECS实例中CPU使用率较高问题的排查及解决方案。
如果需要提前采集CPU指标以便分析异常,您可以使用atop工具。相关内容,请参见使用atop工具监控Linux系统指标。
- 本页导读 (1)
- 问题现象
- 可能原因
- 排查步骤
- 使用top命令查看进程的CPU资源使用信息
- 使用vmstat命令查看系统资源使用信息
- 处理CPU使用率高的问题
- 常见问题
- CPU使用率较低但负载较高
- kswapd0进程占用CPU较高
- CPU使用率过高但通过top命令查询不到异常进程
- 相关文档