• Системные ресурсы и производительность
  • ЦП
  • Память
  • Ввод-вывод

ЦП#

• Основные понятия
• Разграничение и позиционирование
• Стандартные инструменты для анализа производительности ЦП

Основные понятия#

Центральный процессор (ЦП) является одним из основных устройств компьютера, а его задача заключается в интерпретации компьютерных инструкций и обработке данных в компьютерном программном обеспечении.

1. Физическое ядро — это реальное ядро процессора, которое можно увидеть. Оно имеет независимые компоненты схемы, кэши L1 и L2 и может независимо выполнять инструкции. Процессор может иметь несколько физических ядер.
2. Логическое ядро — ядро, которое существует на логическом уровне в одном физическом ядре. Как правило, физическое ядро соответствует потоку. Однако, если гиперпоточность включена и число гиперпотоков равно n, физическое ядро можно разделить на n логических ядер. Вы можете выполнить команду lscpu, чтобы проверить количество ЦП на сервере, а также количество физических и логических ядер в каждом ЦП.

Разграничение и позиционирование#

Стандартные инструменты для анализа производительности ЦП#

1. uptime: выводит среднюю нагрузку системы. Можно просмотреть последние три значения, чтобы определить тренд изменения средней нагрузки. Если средняя нагрузка превышает количество ЦП, ЦП становится недостаточно для обслуживания потоков, поэтому некоторые потоки находятся в состоянии ожидания. Если средняя нагрузка меньше количества ЦП, значит остаются незагруженные процессоры.

2. vmstat: динамически отслеживает использование системных ресурсов и проверяет, какая фаза потребляет больше всего таких ресурсов. Можно выполнить команду vmstat -h для просмотра параметров этой команды. Пример.

#Monitor the status and update the status every second.
vmstat 1

Ниже описаны поля в выходных данных команды:

3. sar: анализирует производительность системы, отслеживает текущие действия и конфигурации, а также архивирует накопленные статистические данные и создает по ним отчеты.

Пример:

# Check the overall CPU load of the system. Collect the statistics every 3 seconds for five times.
sar -u 3 5

Поля в выходных данных команды описаны ниже.

4. ps: отображает запущенные процессы.

# View all processes in the system, and view the PIDs and priorities of the their parent processes.
ps -le

# View the processes generated by the current shell.
ps -l

5. top: динамически и непрерывно отслеживает текущее состояние процессов и отображает процессы, которые потребляют больше всего ресурсов ЦП.

top

Память#

• Основные понятия
• Разграничение и позиционирование
• Стандартные инструменты и методы для анализа памяти

Основные понятия#

Память является важным компонентом компьютера и используется для временного хранения рабочих данных в ЦП и данных, которыми система обменивается с внешней памятью, например аппаратным обеспечением. В частности, архитектура неравномерного доступа к памяти (NUMA) — это принцип построения памяти, разработанный для многопроцессорного компьютера. Время доступа к памяти зависит от расположения памяти относительно процессора. В режиме NUMA процессор обращается к локальной памяти быстрее, чем к нелокальной (такая память находится в другом процессоре или разделяется между процессорами).

Разграничение и позиционирование#

Стандартные инструменты и методы для анализа памяти#

1. free: отображает состояние системной памяти. Пример.

# Display the system memory status in MB.
free -m

Поля в выходных данных команды описаны ниже.

2. vmstat: динамически отслеживает системную память и ее использование.

Пример.

# Monitor the system memory and display active and inactive memory.
vmstat -a

Поле, относящееся к памяти, в выходных данных команды описано ниже:

3. sar: отслеживает использование памяти в системе.

Пример.

# Monitor the memory usage in the sampling period in the system. Collect the statistics every two seconds for three times.
sar -r 2 3

Поля в выходных данных команды описаны ниже.

4. numactl: отображает конфигурацию и состояние узлов NUMA.

Пример.

# Check the current NUMA configuration.
numactl -H

# Check the NUMA node status.
numastat

Поля в выходных данных команды numstat описаны ниже.

Ввод-вывод#

• Основные понятия
• Разграничение и позиционирование
• Стандартные инструменты для анализа производительности ввода-вывода

Основные понятия#

Под вводом-выводом понимаются операции ввода-вывода. Ввод обозначает операцию получения сигналов или данных системой, а вывод — операцию отправки сигналов или данных из системы. Для сочетания ЦП и оперативной памяти любая информация, входящая туда или исходящая оттуда, рассматривается как операции ввода-вывода.

Разграничение и позиционирование#

Стандартные инструменты для анализа производительности ввода-вывода#

1. iostat: выводит статистику обо всех подключенных дисках.

Пример.

# Display the drive information in KB. Collect the statistics every second and for 100 seconds.
iostat -d -k -x 100

Поля в выходных данных команды описаны ниже.

2. sar: отображает производительность операций чтения и записи для системного диска.

Пример.

# Display the usage status of all hard drives in the system in the sampling period. Collect the statistics every 3 seconds for five times.
sar -d 3 5

Поля в выходных данных команды описаны ниже.

3. vmstat

# Run the vmstat command to monitor and report drive statistics.
vmstat -d

Поля в выходных данных команды описаны ниже.