Die durchschnittliche Linux-Auslastung verstehen: Bedeutung, Verwendung und Wichtigkeit

Die durchschnittliche Auslastung ist ein wichtiger Messwert zur Bewertung der Systemleistung unter Linux. Sie gibt Aufschluss über die CPU-Auslastung und ermöglicht es Benutzern, zu beurteilen, ob ihr System stark beansprucht wird. Im Gegensatz zur CPU-Auslastung, die die Aktivität zu einem bestimmten Zeitpunkt misst, bietet die durchschnittliche Auslastung einen umfassenden Überblick über die Systemaktivität über verschiedene Zeiträume. Dieser Artikel befasst sich eingehend mit dem Konzept der durchschnittlichen Auslastung unter Linux, ihrer Funktionsweise und effektiven Methoden zu ihrer Überwachung zur Verbesserung der Systemleistung.

Was ist die durchschnittliche Auslastung unter Linux?

In einer Linux-Umgebung gibt die durchschnittliche Auslastung die Anzahl der Prozesse an, die auf der CPU ausgeführt werden oder auf CPU-Zugriff warten. Ein durchschnittlicher Auslastungswert zwischen 0 und 1 deutet darauf hin, dass das System entweder im Leerlauf ist oder reibungslos läuft, ohne dass Wartezeiten auf Ressourcen erforderlich sind.Übersteigt der Auslastungswert jedoch 1, bedeutet dies, dass mehr Prozesse in der Warteschlange stehen, als die CPU verarbeiten kann. Dies kann zu Verzögerungen führen, da einige Prozesse auf die Fertigstellung anderer warten.

Um die dynamische Natur der Systemauslastung genau widerzuspiegeln, berechnet Linux die durchschnittliche Auslastung über drei Zeitabschnitte: 1, 5 und 15 Minuten. Diese Durchschnittswerte werden im Dezimalformat wie folgt angezeigt:

load average: 0.19, 0.10, 0.14

Die erste Zahl gibt die durchschnittliche Auslastung des Systems in der letzten Minute an, die zweite die der letzten fünf Minuten und die dritte ein Intervall von 15 Minuten. Zusammengenommen bieten diese Indikatoren wertvolle Einblicke in die CPU-Leistung im Zeitverlauf und nicht nur Momentaufnahmen einzelner Momente.

Interpretation der Lastdurchschnittswerte

Um die durchschnittliche Auslastung unter Linux besser zu verstehen, ermitteln Sie zunächst die Gesamtzahl der verfügbaren CPU-Kerne. Bei Single-Core-CPUs entspricht eine durchschnittliche Auslastung von 1, 00 einer Vollauslastung (100 %).Bei Dual-Core-Systemen entspricht dies einer Auslastung von etwa 50 %, bei Quad-Core-Systemen von etwa 25 %.Nach diesem Prinzip deutet eine anhaltende durchschnittliche Auslastung über 4 bei einer Quad-Core-CPU auf eine durchgehende Vollauslastung hin und zeigt an, dass das System mit maximaler Kapazität läuft.

Verwenden des Uptime-Befehls zum Überprüfen der durchschnittlichen Auslastung

Der uptimeBefehl unter Linux dient mehreren Zwecken: Er zeigt an, wie lange das System aktiv war, wie viele Benutzer verbunden waren und welche durchschnittliche Auslastung für die letzten 1, 5 und 15 Minuten aufgezeichnet wurde. Um diesen Befehl zu verwenden, geben Sie ihn einfach wie folgt in Ihr Terminal ein:

uptime

Dadurch wird der Lastdurchschnitt (z. B.0, 15, 0, 15 und 0, 04) zurückgegeben, der die Systemlast für die oben genannten Zeiträume widerspiegelt.

Überwachen Sie die durchschnittliche Auslastung mit der Betriebszeit

Die Ergebnisse deuten auf eine geringe Systemlast hin, was auf eine optimale Leistung ohne zusätzliche Belastung der CPU-Ressourcen schließen lässt.

Echtzeitüberwachung mit dem Top Command

Der Befehl top(oder htop) bietet eine Echtzeitübersicht der Systemleistungsmetriken, einschließlich durchschnittlicher Auslastung, Speichernutzung und CPU-Auslastung. Nach dem Start aktualisiert der Befehl kontinuierlich die Benutzeroberfläche und zeigt aktive Prozesse und deren Ressourcenzuweisung an.

top

Während des Betriebs topwerden die durchschnittlichen Lastwerte der letzten 1, 5 und 15 Minuten deutlich sichtbar oben auf dem Bildschirm angezeigt.

Durchschnittliche Auslastung mit Top überwachen

Der kontinuierliche Charakter von topmacht es besonders wertvoll bei der Diagnose leistungsbezogener Probleme, da es die Metriken in Echtzeit aktualisiert. Darüber hinaus können andere Tools wie der wBefehl, glancesund verschiedene Systemmonitore bei der Analyse der durchschnittlichen Auslastung helfen.

Umgang mit hohen Durchschnittslasten

Wenn die durchschnittliche Auslastung die Anzahl der CPU-Kerne übersteigt, weist dies darauf hin, dass die Verarbeitungsnachfrage die gleichzeitige Leistungsfähigkeit der CPU übersteigt. Dies lässt darauf schließen, dass das System möglicherweise überlastet oder überlastet ist.

Ursachen für hohe Belastung mit Top ermitteln

Um die Quelle erhöhter Lastdurchschnittswerte zu untersuchen, können Befehle wie top, htop, oder psverwendet werden.

Eine geringfügig erhöhte Auslastung kann beispielsweise auf ressourcenintensive Startanwendungen wie Firefox oder GNOME Shell zurückzuführen sein, die die Systemressourcen monopolisieren können. Darüber hinaus kann der Mangel an Swap-Speicher die Verzögerungen weiter verstärken und so die durchschnittliche Auslastung erhöhen.

Reduzierung der Systemlast

Sobald die Ursache für eine hohe Durchschnittslast identifiziert ist, sollten Sie die Umsetzung der folgenden Strategien in Betracht ziehen:

Beenden Sie unnötige oder abgestürzte Prozesse mit dem killBefehl.
Schließen Sie ressourcenintensive Anwendungen und verwalten Sie die Anzahl der gleichzeitig auf das System zugreifenden Benutzer.
Fügen Sie Swap-Speicher hinzu, um den Speicherdruck zu verringern.
Deaktivieren Sie nicht unbedingt erforderliche Startanwendungen, um die durchschnittlich hohe Auslastung zu verringern.

Erwägen Sie außerdem die Optimierung von Prozessen durch Anpassen ihrer Einstellungen, um den Ressourcenverbrauch zu senken, z. B.durch Verringern der Threadanzahl oder der Speicherzuweisungen. Dadurch können die Systemressourcen ausgeglichen und die Gesamtlast verringert werden.

Überprüfen auf Festplatten-E/A-Engpässe

Engpässe bei der Festplatten-E/A können erheblich zu erhöhten Durchschnittslasten beitragen. Verwenden Sie den topBefehl, um die waSpalte (die die E/A-Wartezeit darstellt) zu überwachen. Bei übermäßig hoher Festplattenaktivität sollten Sie ein Upgrade auf Solid-State-Laufwerke (SSDs), die Neuverteilung der Daten auf mehrere Festplatten oder die Optimierung von Anwendungen mit hoher Festplattenauslastung in Erwägung ziehen.

Effizientes Cron-Job-Management

Die gleichzeitige Ausführung mehrerer Cron-Jobs kann das System überlasten. Identifizieren und verwalten Sie überlappende Cron-Jobs mit dem Befehl grep CRON /var/log/syslog. Staffeln Sie die geplanten Ausführungszeiten, um eine gleichzeitige Ausführung zu vermeiden. Alternativ können Sie mit einem zeitbasierten Job-Manager wie Anacron verpasste Jobs automatisieren und in weniger ausgelasteten Zeiten ausführen.

Verwalten festgefahrener Prozesse

Ein Neustart kann zwar vorübergehend Abhilfe schaffen, es ist jedoch wichtig, das zugrunde liegende Problem, das die hohe Auslastung verursacht, zu lokalisieren und zu beheben. Erwägen Sie Containerlösungen wie Docker oder Kubernetes für eine bessere Isolierung und Verwaltung von Workloads und verhindern Sie, dass ein einzelner Dienst das gesamte System überlastet.

Abschluss

Die Überwachung der durchschnittlichen Auslastung unter Linux ist unerlässlich, um die Systemleistung zu bewerten und Optimierungsbedarf zu ermitteln. Tools wie uptime, topund glanceserleichtern die Verfolgung der CPU-Auslastung und ermöglichen so die frühzeitige Erkennung von Leistungsengpässen.Überschreitet die durchschnittliche Auslastung dauerhaft den durch die Anzahl der CPU-Kerne definierten Schwellenwert, ist dies ein klares Indiz dafür, dass Prozesse optimiert, die Aufgabenplanung verfeinert oder Hardwareverbesserungen erforderlich sind. Die regelmäßige Auswertung der durchschnittlichen Auslastung trägt zu einer verbesserten Systemleistung, Effizienzsteigerung und Stabilität bei anspruchsvollen Vorgängen bei.

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