本文目录导读：
《深入理解平均负载率计算公式及其计算方法》
图片来源于网络，如有侵权联系删除
平均负载率的概念
平均负载率是一个用于衡量系统在一段时间内的工作负载情况的重要指标，它反映了系统资源的利用程度以及系统处理任务的繁忙程度，无论是计算机系统中的CPU、内存等资源，还是其他如网络服务器、数据库服务器等设备，平均负载率都能帮助管理员评估系统的健康状况和性能表现。
平均负载率计算公式
在Unix和Linux系统中，平均负载率通常是通过计算特定时间段内系统处于可运行状态（Runnable）和不可中断状态（Uninterruptible Sleep）的进程平均数来得到的，其公式为：平均负载率 = 处于可运行状态和不可中断状态的进程平均数 / CPU核心数。
（一）可运行状态（Runnable）进程
这些进程要么正在CPU上运行，要么正在等待被调度到CPU上运行，当我们同时打开多个应用程序，如文本编辑器、浏览器和音乐播放器时，这些程序对应的进程如果没有被阻塞（例如等待输入输出操作完成），就处于可运行状态。
（二）不可中断状态（Uninterruptible Sleep）进程
处于这种状态的进程通常是在等待某些系统资源，如磁盘I/O操作完成，在这个过程中，进程不能被中断，直到等待的事件完成，当一个数据库进程正在从磁盘读取大量数据时，它就可能处于不可中断状态。
（三）CPU核心数
现代计算机系统往往有多个CPU核心，每个核心都能够独立执行任务，CPU核心数决定了系统同时处理多个任务的能力，一个具有4个CPU核心的系统比只有2个核心的系统在理论上能够同时处理更多的任务。
计算平均负载率的步骤
（一）获取进程状态信息
图片来源于网络，如有侵权联系删除
1、在Linux系统中，可以使用命令“top”或者“ps”来查看系统中的进程状态信息。“top”命令能够实时显示系统中各个进程的状态、资源占用情况等信息，当我们在终端输入“top”命令后，会看到一个动态的进程信息列表，其中包括进程的PID（进程标识符）、用户、优先级、状态（如R表示可运行状态、D表示不可中断状态等）等重要信息。
2、“ps”命令则可以获取某个特定时刻的进程状态信息。“ps -aux”命令会列出系统中所有进程的详细信息。
（二）统计相关进程数量
1、从通过“top”或者“ps”命令获取的信息中，分别统计处于可运行状态（R）和不可中断状态（D）的进程数量，这可能需要编写一些简单的脚本或者手动进行计数，特别是在处理大量进程时。
2、假设在某个时刻，统计得到可运行状态的进程数为10个，不可中断状态的进程数为5个，那么处于可运行状态和不可中断状态的进程总数就是10 + 5 = 15个。
（三）获取CPU核心数
1、在Linux系统中，可以使用命令“lscpu”来查看CPU的相关信息，其中包括CPU核心数，执行“lscpu”命令后，会显示诸如CPU型号、核心数、线程数等信息，假设通过“lscpu”命令得到CPU核心数为4个。
（四）计算平均负载率
1、根据前面得到的数据，按照公式计算平均负载率，即平均负载率 = 15（可运行状态和不可中断状态的进程总数）/ 4（CPU核心数） = 3.75。
图片来源于网络，如有侵权联系删除
平均负载率的意义和应用
1、系统性能评估
- 当平均负载率小于1时，通常表示系统负载较轻，有足够的资源来处理更多的任务，在一个简单的文件服务器场景中，如果平均负载率长期小于1，说明服务器有足够的能力来处理用户的文件访问请求。
- 当平均负载率等于1时，意味着系统的负载刚好与CPU核心数相匹配，系统处于满负荷运行状态，在这种情况下，如果有新的任务到来，可能会导致响应时间增加。
- 当平均负载率大于1时，表明系统负载较重，可能存在资源瓶颈，在一个Web服务器中，如果平均负载率持续大于1，可能会导致网页响应速度变慢，甚至出现服务不可用的情况。
2、资源规划和优化
- 通过监测平均负载率，系统管理员可以决定是否需要增加硬件资源，如升级CPU、增加内存等，如果一个数据库服务器的平均负载率经常超过合理范围，可能需要考虑增加更多的CPU核心或者更大的内存来提高系统性能。
- 也可以通过优化软件配置和应用程序算法来降低平均负载率，优化数据库查询语句可以减少数据库进程处于不可中断状态的时间，从而降低系统的平均负载率。
理解平均负载率计算公式并能够准确计算和分析平均负载率对于系统的管理、性能优化和资源规划具有至关重要的意义。
评论列表