Carico della CPU: che cos'è e come leggerlo e gestirlo

Un sondaggio ha rilevato che il 68% degli arresti anomali del sistema è dovuto all'elevato carico della CPU (Sito24x7), evidenziando il motivo per cui è importante tenere d'occhio la macchina, che si tratti di un server Web o del computer e delle sue risorse.

Diamo un'occhiata al carico della CPU, cosa è, cosa fa, come monitorare le prestazioni e alcune migliori pratiche.

Cos'è il carico della CPU

Il carico della CPU è una misura della quantità di lavoro di elaborazione che a server web o l'unità di elaborazione centrale (CPU) di Computer sta gestendo in qualsiasi momento.In genere indica il numero di processi che vengono eseguiti dalla CPU o in attesa in linea per essere elaborati.

I processi sono il modo in cui il computer o il server Web gestiscono e danno la priorità alle attività, sia che servisca una pagina Web o apra un documento Word.Ogni processo richiede da eseguire una certa quantità di CPU.

Metriche di carico della CPU

Il carico della CPU è mostrato in media per tre periodi: 1 minuto, 5 minuti e 15 minuti.Ecco cosa significano questi numeri:

Media del carico di 1 minuto: Il numero medio di processi pronti per essere eseguiti nell'ultimo minuto.

Media del carico di 5 minuti: Leviga le fluttuazioni a breve termine, mostrando il carico medio negli ultimi 5 minuti.

Media del carico di 15 minuti: Fornisce una vista a lungo termine, mostrando il carico medio negli ultimi 15 minuti.

Qual è una buona media del carico della CPU?

Ciò che costituisce una media del carico della CPU "buona" dipende da diversi fattori, incluso il numero di core della CPU e il caso d'uso specifico del sistema.

Su a CPU single-core, avere una media di carico inferiore a 1,0 è buono, in quanto significa che la CPU non è sovraccarica e dovrebbe avere una capacità sufficiente per gestire improvvisi aumenti nel carico di lavoro.Una media di carico di 1,0 significa che la CPU è completamente utilizzata.Se la media del carico supera 1,0, indica che alcuni processi stanno aspettando il tempo della CPU, il che potrebbe rallentare l'elaborazione.

Per CPU multi-core, Dividi la media del carico per il numero di core.Pertanto, una media di carico di 4,0 su una CPU quad-core significa che la CPU è completamente utilizzata.

Soglie di carico pratiche per core CPU

Idle a basso carico:

• Da 0,0 a 0,5 per core: indica che la CPU è sottoutilizzata o inattiva per la maggior parte del tempo.

Carico moderato:

• Da 0,5 a 1,0 per core: suggerisce che la CPU sta gestendo un carico di lavoro moderato e si ottiene in modo ottimale.

Carico elevato:

• Da 1,0 a 2,0 per core: indica che la CPU è pesantemente caricata ma ancora entro limiti gestibili.I sistemi possono ancora funzionare bene, ma potrebbero esserci dei rallentamenti.

Sovraccarico:

• Al di sopra del 2,0 per core: indica che la CPU è sovraccarica, portando a un significativo degrado delle prestazioni.Ciò si traduce spesso in tempi di risposta più lunghi e potenziale instabilità del sistema.

Monitoraggio del carico della CPU

È possibile monitorare il carico della CPU utilizzando comandi e strumenti disponibili su più sistemi operativi.Questi forniscono statistiche in tempo reale e ti aiutano a monitorare le prestazioni del tuo sistema.

Per sistemi operativi simili a Unix

Comando "in alto": Questo comando visualizza informazioni in tempo reale sul carico della CPU, sull'utilizzo della memoria e sull'esecuzione dei processi.Mostra quali processi utilizzano la maggior parte dei tempi della CPU, rendendo più facile identificare le applicazioni affamate di risorse.Quando digiti 'superiore'Nella riga di comando, vedrai un output come questo:

top - 12:34:56 up  1:23,  1 user,  load average: 0.20, 0.25, 0.30
Tasks: 123 total,   1 running, 122 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  3.2 us,  1.0 sy,  0.0 ni, 95.5 id,  0.2 wa,  0.0 hi,  0.1 si,  0.0 st

L'output sarà un elenco continuamente aggiornato di processi di sistema, ordinato per utilizzo della CPU per impostazione predefinita.Visualizza anche le medie di carico e la percentuale di utilizzo della CPU per ciascun core.

Comando "Uptime": Il comando "Uptime" fornisce un breve riepilogo di quanto tempo è in esecuzione e il carico medio negli ultimi 1, 5 e 15 minuti.È utile per un rapido controllo del carico del sistema senza immergersi in informazioni dettagliate sul processo.Quando digiti 'uptime'Nel terminale, ottieni un produzione come questo:

10:34:52 up 5 days,  3:46,  3 users,  load average: 0.28, 0.18, 0.12

Questo output mostra il tempo corrente, per quanto tempo il sistema è in esecuzione, il numero di utenti attivi e le medie di carico.

comando "ps": Questo comando elenca i processi in esecuzione insieme alla loro CPU e all'utilizzo della memoria.Ti aiuta a identificare processi specifici che causano un elevato carico della CPU.IL 'ps'Il comando ha molte opzioni, ma un utilizzo comune è vedere i migliori processi che consumano la CPU.Fare questo, eseguire il seguente comando:

ps -eo pcpu,pid,user,args | sort -k 1 -r | head -10

Questo comando lo farà:

• Seleziona tutti i processi noti ('eo')

• Visualizza ogni utilizzo della CPU di processo ('PCPU'),

• Visualizza ID processo ('pid')

• Visualizza l'utente ('utente') che ha avviato il comando

• Mostra il comando specifico che ha avviato il processo ('Args')

• Ordina i primi 10 processi ('Testa -10') Per uso della CPU in ordine decrescente ('ordina -k 1 -r')

L'output assomiglia a questo:

%CPU   PID USER     COMMAND
20.0  1234 johndoe  /usr/bin/python3 script.py
15.5  2345 janedoe  /usr/bin/java -jar application.jar
10.2  3456 johndoe  /usr/bin/gcc -o program source.c
 8.0  4567 janedoe  /usr/bin/python3 another_script.py
 6.5  5678 root     /usr/sbin/apache2 -k start
 4.0  6789 nobody   /usr/bin/nginx -g daemon off;
 3.5  7890 johndoe  /usr/bin/perl script.pl
 2.5  8901 janedoe  /usr/bin/mysql -u root -p
 1.0  9012 root     /usr/bin/sshd -D
 0.5  9123 johndoe  /bin/bash

Per i sistemi Windows

Windows non supporta nativamente 'superiore' e 'PS' I comandi come fanno sistemi simili a Unix.Tuttavia, puoi comunque controllare le risorse della CPU:

Task Manager: Uno strumento intuitivo che non richiede Conoscenza della linea di comando, Task Manager è uno strumento grafico che fornisce una panoramica dell'utilizzo della CPU e mostra informazioni dettagliate sull'esecuzione di applicazioni e processi.

• stampa 'Ctrl+Shift+ESC'Accedere a Task Manager

Una volta lì, dai un'occhiata al "Prestazione"Scheda per vedere l'utilizzo della CPU in tempo reale o il"Processi"Scheda per vedere i dettagli di ogni processo di esecuzione.

Sorvegliante delle risorse: Questa è una finestra Opzione della riga di comando che visualizzerà approfondimenti dettagliati sull'utilizzo della CPU e le risorse di sistema.

• genere 'Resmon'Nella finestra di dialogo Run ('Win+r') e premere ACCEDERE.

Sistemi a core singolo vs. multi-core

Un core è la parte della CPU che esegue l'operazione effettiva (attività), come l'esecuzione delle istruzioni dai programmi.

CPU single-core: In un processore a core singolo, la CPU può gestire solo un'attività alla volta.Può cambiare contesto, il che significa che può passare rapidamente tra le attività per dare la comparsa di più applicazioni.Tuttavia, una CPU single-core può rapidamente impantanarsi con troppi compiti simultanei.

CPU multi-core: Un processore multi-core contiene due o più core all'interno di una singola CPU.Ogni core può eseguire in modo indipendente le proprie attività, il che migliora significativamente le prestazioni e consente un vero multitasking.

Carico CPU vs. utilizzo della CPU

Il monitoraggio del carico e dell'utilizzo della CPU aiuta a capire come effettivamente il server sta utilizzando le sue capacità di elaborazione.

Carico CPU: Si riferisce al numero di compiti in attesa del tempo della CPU.È rappresentato come medie di carico per diversi periodi di tempo (medie di 1 minuto, 5 minuti e 15 minuti).Queste medie forniscono approfondimenti sulle tendenze del carico di lavoro a breve e lungo termine.Un elevato carico della CPU suggerisce che le attività sono in competizione per l'elaborazione delle risorse, portando potenzialmente a una reattività più lenta e degrado delle prestazioni.

Utilizzo della CPU: Misura la percentuale di tempo in cui la CPU sta elaborando attivamente le attività.L'utilizzo elevato della CPU indica che la CPU sta eseguendo attivamente le istruzioni e l'elaborazione dei dati.Tuttavia, solo un alto utilizzo non implica necessariamente un sistema sovraccarico se le attività sono gestite in modo efficiente.

Cause di elevato carico della CPU

Un carico CPU elevato può essere causato da:

Compiti computazionali intensivi: L'esecuzione di calcoli complessi o l'elaborazione di set di dati di grandi dimensioni aumenta il carico della CPU, come il rendering di video o l'esecuzione di simulazioni.

Troppe attività che funzionano contemporaneamente: Più applicazioni o processi di fondo in esecuzione contemporaneamente possono causare un elevato carico della CPU.Ad esempio, l'esecuzione di un browser Web, un editor video e un gioco possono contemporaneamente a filtrare la CPU.

Processi inefficienti o bloccati: Alcuni processi potrebbero utilizzare più tempo della CPU del necessario o rimanere bloccati in un ciclo infinito, consumando continuamente risorse CPU.Ciò accade spesso con software mal progettato o buggy.

Gestione e riduzione del carico della CPU

Gli studi dimostrano che il mantenimento di un Carico della CPU al di sotto del 70% può migliorare la durata del sistema del 30%.Ciò significa mantenere il carico della CPU sotto controllo non solo migliora le prestazioni, ma estende anche la vita del tuo hardware.

Ecco alcuni metodi per ridurre il carico CPU elevato:

Terminare o riavviare i processi problematici: Identifica e finali compiti che consumano troppi CPU.Ad esempio, se un'applicazione sta causando un carico elevato, è possibile terminare l'attività o riavviare l'applicazione.Il comando superiore può aiutarti a individuare questi compiti.

Aggiorna software e driver: Software e driver obsoleti possono portare a un utilizzo inefficiente della CPU.Mantenere il sistema aggiornato può aiutare a migliorare le prestazioni fissando i bug e ottimizzando l'uso delle risorse.

Reinstallare o downgrade Applicazioni problematiche: Se un'applicazione provoca costantemente un elevato carico di CPU, reinstallarla o utilizzare una versione precedente potrebbe risolvere il problema.A volte versioni più recenti hanno bug che causano un elevato utilizzo della CPU.

Riavvia il tuo computer: A volte, un buon riavvio vecchio stile può eliminare i processi che stanno causando un carico elevato e ripristina il sistema.Questo è un modo rapido e semplice per risolvere problemi temporanei.

Il monitoraggio del carico della CPU è una metrica importante per tenere d'occhio se si desidera mantenere le prestazioni e la stabilità del tuo server.Comprendendo le metriche di caricamento della CPU, utilizzando strumenti appropriati ed eseguendo controlli regolari è possibile prevenire il sovraccarico e assicurarsi che il tuo server Web o computer funzionino senza intoppi.