Fahamu Wastani wa Upakiaji wa Linux na Ufuatilia Utendaji wa Linux
Katika makala hii, tutaelezea mojawapo ya kazi muhimu za usimamizi wa mfumo wa Linux - ufuatiliaji wa utendaji kuhusiana na mfumo/CPU ya mzigo na wastani wa mzigo.
Kabla hatujasonga mbele zaidi, hebu tuelewe vishazi hivi viwili muhimu katika mifumo yote inayofanana na Unix:
- Upakiaji wa mfumo/Mzigo wa CPU - ni kipimo cha juu au chini ya matumizi ya CPU katika mfumo wa Linux; idadi ya michakato ambayo inatekelezwa na CPU au katika hali ya kusubiri.
- Wastani wa upakiaji - ni wastani wa mzigo wa mfumo unaokokotolewa kwa kipindi fulani cha dakika 1, 5 na 15.
Katika Linux, wastani wa upakiaji unaaminika kitaalamu kuwa wastani wa michakato katika (kernel) foleni ya utekelezaji iliyotambulishwa kama inayoendeshwa au isiyokatizwa.
Kumbuka kwamba:
- Mifumo yote ikiwa sio mingi inayoendeshwa na Linux au mifumo mingine kama Unix itaonyesha thamani za wastani za upakiaji mahali fulani kwa mtumiaji.
- Mfumo wa Linux usio na kitu unaweza kuwa na wastani wa upakiaji wa sufuri, bila kujumuisha mchakato wa kutofanya kitu.
- Takriban mifumo yote inayofanana na Unix huhesabu michakato katika hali zinazoendelea au zinazosubiri pekee. Lakini hii sivyo ilivyo kwa Linux, inajumuisha taratibu katika hali za usingizi usioingiliwa; wanaosubiri rasilimali nyingine za mfumo kama vile diski I/O n.k.
Jinsi ya Kufuatilia Wastani wa Upakiaji wa Mfumo wa Linux
Kuna njia nyingi za ufuatiliaji wa wastani wa upakiaji wa mfumo ikiwa ni pamoja na muda wa ziada unaoonyesha muda ambao mfumo umekuwa ukifanya kazi, idadi ya watumiaji pamoja na wastani wa upakiaji:
$ uptime 07:13:53 up 8 days, 19 min, 1 user, load average: 1.98, 2.15, 2.21
Nambari zinasomwa kutoka kushoto kwenda kulia, na matokeo hapo juu inamaanisha kuwa:
- wastani wa upakiaji katika dakika 1 iliyopita ni 1.98
- wastani wa upakiaji katika dakika 5 zilizopita ni 2.15
- wastani wa upakiaji katika dakika 15 zilizopita ni 2.21
Wastani wa juu wa upakiaji unamaanisha kuwa mfumo umejaa kupita kiasi; michakato mingi inasubiri wakati wa CPU.
Tutagundua hili katika sehemu inayofuata kuhusiana na idadi ya cores za CPU. Zaidi ya hayo, tunaweza pia kutumia zana zingine zinazojulikana kama vile kutazama ambazo zinaonyesha hali ya wakati halisi ya mfumo wa Linux unaoendesha, pamoja na zana zingine nyingi:
$ top
top - 12:51:42 up 2:11, 1 user, load average: 1.22, 1.12, 1.26
Tasks: 243 total, 1 running, 242 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 17.4 us, 2.9 sy, 0.3 ni, 74.8 id, 4.6 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem : 8069036 total, 388060 free, 4381184 used, 3299792 buff/cache
KiB Swap: 3906556 total, 3901876 free, 4680 used. 2807464 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
6265 tecmint 20 0 1244348 170680 83616 S 13.3 2.1 6:47.72 Headset
2301 tecmint 9 -11 640332 13344 9932 S 6.7 0.2 2:18.96 pulseaudio
2459 tecmint 20 0 1707692 315628 62992 S 6.7 3.9 6:55.45 cinnamon
2957 tecmint 20 0 2644644 1.035g 137968 S 6.7 13.5 50:11.13 firefox
3208 tecmint 20 0 507060 52136 33152 S 6.7 0.6 0:04.34 gnome-terminal-
3272 tecmint 20 0 1521380 391324 178348 S 6.7 4.8 6:21.01 chrome
6220 tecmint 20 0 1595392 106964 76836 S 6.7 1.3 3:31.94 Headset
1 root 20 0 120056 6204 3964 S 0.0 0.1 0:01.83 systemd
2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kthreadd
3 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.10 ksoftirqd/0
5 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kworker/0:0H
....
$ glances
TecMint (LinuxMint 18 64bit / Linux 4.4.0-21-generic) Uptime: 2:16:06
CPU 16.4% nice: 0.1% LOAD 4-core MEM 60.5% active: 4.90G SWAP 0.1%
user: 10.2% irq: 0.0% 1 min: 1.20 total: 7.70G inactive: 2.07G total: 3.73G
system: 3.4% iowait: 2.7% 5 min: 1.16 used: 4.66G buffers: 242M used: 4.57M
idle: 83.6% steal: 0.0% 15 min: 1.24 free: 3.04G cached: 2.58G free: 3.72G
NETWORK Rx/s Tx/s TASKS 253 (883 thr), 1 run, 252 slp, 0 oth sorted automatically by cpu_percent, flat view
enp1s0 525Kb 31Kb
lo 2Kb 2Kb CPU% MEM% VIRT RES PID USER NI S TIME+ IOR/s IOW/s Command
wlp2s0 0b 0b 14.6 13.3 2.53G 1.03G 2957 tecmint 0 S 51:49.10 0 40K /usr/lib/firefox/firefox
7.4 2.2 1.16G 176M 6265 tecmint 0 S 7:08.18 0 0 /usr/lib/Headset/Headset --type=renderer --no-sandbox --primordial-pipe-token=879B36514C6BEDB183D3E4142774D1DF --lan
DISK I/O R/s W/s 4.9 3.9 1.63G 310M 2459 tecmint 0 R 7:12.18 0 0 cinnamon --replace
ram0 0 0 4.2 0.2 625M 13.0M 2301 tecmint -11 S 2:29.72 0 0 /usr/bin/pulseaudio --start --log-target=syslog
ram1 0 0 4.2 1.3 1.52G 105M 6220 tecmint 0 S 3:42.64 0 0 /usr/lib/Headset/Headset
ram10 0 0 2.9 0.8 409M 66.7M 6240 tecmint 0 S 2:40.44 0 0 /usr/lib/Headset/Headset --type=gpu-process --no-sandbox --supports-dual-gpus=false --gpu-driver-bug-workarounds=7,2
ram11 0 0 2.9 1.8 531M 142M 1690 root 0 S 6:03.79 0 0 /usr/lib/xorg/Xorg :0 -audit 0 -auth /var/lib/mdm/:0.Xauth -nolisten tcp vt8
ram12 0 0 2.6 0.3 79.3M 23.8M 9651 tecmint 0 R 0:00.71 0 0 /usr/bin/python3 /usr/bin/glances
ram13 0 0 1.6 4.8 1.45G 382M 3272 tecmint 0 S 6:25.30 0 4K /opt/google/chrome/chrome
...
Wastani wa upakiaji ulioonyeshwa na zana hizi husomwa /proc/loadavg faili, ambayo unaweza kutazama kwa kutumia amri ya paka kama ilivyo hapo chini:
$ cat /proc/loadavg 2.48 1.69 1.42 5/889 10570
Ili kufuatilia wastani wa upakiaji katika umbizo la grafu, angalia: ttyload - Inaonyesha Grafu yenye Msimbo wa Rangi ya Wastani wa Upakiaji wa Linux kwenye Kituo
Kwenye mashine za mezani, kuna zana za kiolesura cha picha ambazo tunaweza kutumia ili kuona wastani wa upakiaji wa mfumo.
Kuelewa Mzigo Wastani wa Mfumo katika Idadi ya Uhusiano ya CPU
Hatuwezi kueleza upakiaji wa mfumo au utendakazi wa mfumo bila kuangazia athari ya idadi ya viini vya CPU kwenye utendakazi.
- Vichakataji vingi - ni pale CPU mbili au zaidi halisi zinaunganishwa kwenye mfumo mmoja wa kompyuta.
- Kichakataji cha msingi-nyingi - ni CPU moja halisi ambayo ina angalau cores mbili au zaidi tofauti (au ambazo tunaweza pia kurejelea kama vitengo vya uchakataji) vinavyofanya kazi sambamba. Maana ya msingi-mbili ina vitengo 2 vya usindikaji, quad-core ina vitengo 4 vya usindikaji na kadhalika.
Zaidi ya hayo, pia kuna teknolojia ya kichakataji ambayo ilianzishwa kwanza na Intel ili kuboresha kompyuta sambamba, inayojulikana kama hyper threading.
Chini ya utaftaji wa hali ya juu, msingi mmoja wa asili wa CPU huonekana kama msingi wa CPU mbili za kimantiki kwa mfumo wa uendeshaji (lakini kwa ukweli, kuna sehemu moja ya maunzi halisi).
Kumbuka kuwa msingi mmoja wa CPU unaweza tu kutekeleza kazi moja kwa wakati mmoja, kwa hivyo teknolojia kama vile CPU/vichakataji vingi, CPU za msingi nyingi na uchanganyaji mwingi zilianzishwa.
Kwa CPU zaidi ya moja, programu kadhaa zinaweza kutekelezwa kwa wakati mmoja. Intel CPU za kisasa hutumia mchanganyiko wa cores nyingi na teknolojia ya ku-threading.
Ili kupata idadi ya vitengo vya usindikaji vinavyopatikana kwenye mfumo, tunaweza kutumia amri za nproc au lscpu kama ifuatavyo:
$ nproc 4 OR lscpu
Njia nyingine ya kupata idadi ya vitengo vya usindikaji kwa kutumia grep amri kama inavyoonyeshwa.
$ grep 'model name' /proc/cpuinfo | wc -l 4
Sasa, ili kuelewa zaidi mzigo wa mfumo, tutachukua mawazo machache. Wacha tuseme tunayo wastani wa mzigo hapa chini:
23:16:49 up 10:49, 5 user, load average: 1.00, 0.40, 3.35
- CPU ilitumika kikamilifu (100%) kwa wastani; Mchakato 1 ulikuwa ukiendelea kwenye CPU (1.00) katika dakika 1 iliyopita.
- CPU ilikuwa bila kufanya kazi kwa 60% kwa wastani; hakuna michakato iliyokuwa ikingojea muda wa CPU (0.40) katika dakika 5 zilizopita.
- CPU ilizidiwa kwa 235% kwa wastani; Michakato 2.35 ilikuwa ikingoja muda wa CPU (3.35) katika dakika 15 zilizopita.
- CPU moja ilikuwa 100% bila kufanya kitu kwa wastani, CPU moja ilikuwa inatumika; hakuna michakato iliyokuwa ikingojea muda wa CPU (1.00) katika dakika 1 iliyopita.
- CPU hazikuwa na shughuli kwa 160% kwa wastani; hakuna michakato iliyokuwa ikingojea wakati wa CPU. (0.40) katika dakika 5 zilizopita.
- CPU zilizidiwa kwa 135% kwa wastani; Michakato 1.35 ilikuwa ikingojea wakati wa CPU. (3.35) katika dakika 15 zilizopita.
Unaweza pia kupenda:
- Zana 20 za Mstari wa Amri za Kufuatilia Utendaji wa Linux - Sehemu ya 1
- Zana 13 za Kufuatilia Utendaji wa Linux - Sehemu ya 2
- Perf- Zana ya Ufuatiliaji na Uchambuzi wa Utendaji kwa Linux
- Nmon: Changanua na Ufuatilie Utendaji wa Mfumo wa Linux
Kwa kumalizia, ikiwa wewe ni msimamizi wa mfumo basi wastani wa upakiaji wa juu ni wa kweli wa kuwa na wasiwasi. Wakati ziko juu, juu ya idadi ya core za CPU, inaashiria mahitaji makubwa ya CPU, na wastani wa chini wa mzigo chini ya idadi ya cores za CPU hutuambia kuwa CPU hazitumiki.