系统平均负载(System Load Averages)是衡量系统资源使用状况的重要指标,主要用于反映系统在特定时间间隔内CPU使用情况的统计信息。以下是关于系统平均负载的详细解释:
一、定义与计算
系统平均负载是指在特定时间间隔(通常为1分钟、5分钟、15分钟)内,系统处于可运行或不可中断状态的进程数的平均值。其计算公式为:
$$
\text{系统平均负载} = \frac{\text{某段时间内的平均运行队列进程数}}{\text{CPU核心数}}
$$
例如,一个双核CPU系统在15分钟内的平均负载为6,则表示在该时间段内,系统平均有 $\frac{6}{2} = 3$ 个进程占用CPU资源。
二、状态分类
运行状态:
进程正在使用CPU或等待CPU资源;
不可中断状态:
进程因等待I/O操作(如磁盘读写)而暂停执行;
可中断状态:
进程可被强制中断(如调用`wait`系统调用)。
三、性能评估标准
理想状态:当每个CPU核心的运行队列进程数 ≤ 3时,系统性能良好;
高负载:若进程数 > CPU核心数×3,系统可能面临性能瓶颈;
极端情况:负载平均值持续高于CPU核心数×4,表明系统资源严重不足。
四、示例说明
以Linux系统为例,使用`uptime`命令可查看负载平均值。例如输出为`up 2 days, 5:43, 2 users, load 6`,表示系统已运行2天5小时43分钟,当前有2个用户登录,系统负载平均值为6。对于双核CPU,这意味着平均有3个进程占用CPU资源。
五、注意事项
负载平均值与CPU使用率的区别
负载平均值反映的是进程队列长度,而CPU使用率展示的是CPU时间占比。两者结合使用可更全面地评估系统状态;
非标准化值
负载平均值并非基于CPU核心数标准化,因此负载为1不代表单核CPU空闲,4个CPU核心代表75%空闲率。
通过合理监控系统平均负载,运维人员可及时发现资源瓶颈,优化系统性能。