DigitalOceanドロップレットのCPU使用を監視する方法

CPU負荷とCPU使用率は、コンピューターの処理能力の使用を調べる2つの異なる方法です。

2つの主な違いを概念化するために、プロセッサを食料品店のレジ係として、タスクを顧客として想像できます。 CPU loadは、顧客が次のレジ係が利用可能になるのを待つ単一のチェックアウトラインを持つようなものです。 負荷とは、基本的に、レジにいる人を含めた列に並んだ人の数のことです。 行が長いほど、待機時間が長くなります。 対照的に、CPU utilizationは、レジ係がどれだけ忙しいかだけに関係し、何人の顧客が並んで待っているかを知りません。

具体的には、サーバーのCPUを使用するためにタスクがキューに入れられます。 キューの一番上に到着すると、一定の処理時間を受け取るようにスケジュールされます。 完了すると終了します。それ以外の場合は、キューの最後に戻ります。 どちらの場合でも、行の次のタスクが順番を取得します。

CPU loadは、処理中のタスクを含む、スケジュールされたタスクのキューの長さです。 タスクは数ミリ秒で切り替わる可能性があるため、負荷の1つのスナップショットは、一定期間に取得された複数の読み取り値の平均ほど有用ではないため、負荷値は多くの場合、load average.として提供されます。

CPU負荷は、CPU時間に対する需要の程度を示しています。 需要が高いと、CPU時間の競合やパフォーマンスの低下につながる可能性があります。

一方、CPU Utilizationは、待機しているプロセスの数を認識せずに、CPUがどれだけビジーであるかを示します。 使用率を監視すると、経時的な傾向を示し、スパイクを強調し、不要なアクティビティを特定するのに役立ちます。

シングルプロセッサシステムでは、合計容量は常に1です。 マルチプロセッサシステムでは、2つの異なる方法でデータを表示できます。 すべてのプロセッサの合計容量は、プロセッサの数に関係なく100％としてカウントされ、これはnormalized.として知られています。もう1つのオプションは、各プロセッサを1つのユニットとしてカウントすることで、2プロセッサシステム全体を使用率は200％、フル使用の4プロセッサシステムは400％などです。

CPU負荷または使用量の数値を正しく解釈するには、サーバーに搭載されているプロセッサの数を知る必要があります。

nprocコマンドを--allオプションとともに使用して、プロセッサーの数を表示できます。 --allフラグがない場合、現在のプロセスで使用可能な処理装置の数が表示されます。これは、使用中のプロセッサーの総数よりも少なくなります。

最近のほとんどのLinuxディストリビューションでは、lscpuコマンドを使用することもできます。このコマンドは、プロセッサの数だけでなく、アーキテクチャ、モデル名、速度なども表示します。

プロセッサの数を知ることは、さまざまなツールのCPU関連の出力が実際に意味するものを理解する上で重要です。

最適なCPU使用率は、サーバーが行うと予想される作業の種類によって異なります。 高いCPU使用率が持続すると、システムとの応答性が低下します。 多くの場合、計算負荷の高いアプリケーションとバッチジョブが常にフルキャパシティまたはその近くで実行されることが適切です。 ただし、システムがWebページを提供したり、SSHなどのサービスに応答性の高いインタラクティブセッションを提供することが期待される場合は、アイドル処理能力を利用できることが望ましい場合があります。

パフォーマンスの多くの側面と同様に、システム上のサービスの特定のニーズについて学習し、予期しない変更を監視することは、リソースを最適化するための鍵です。

uptimeコマンドから始めて、CPU負荷を確認します。これは、基本的なCPU負荷の平均のみを示していますが、システムリソースがほとんど必要ないため、システムが対話型クエリにゆっくりと応答する場合に役立ちます。

稼働時間ショー：

この例では、ほぼ23時間稼働していたサーバーで午後2時8分にコマンドが実行されました。 uptimeが実行されたときに、2人のユーザーが接続されました。 このサーバーには2つのCPUがあるため、コマンドが実行される前の1分間にCPU負荷平均2.00は、その1分間に平均して2つのプロセスがCPUを使用し、プロセスが待機していないことを意味します。 5分間の平均負荷は、その間隔の一部について、約60％の時間でアイドル状態のプロセッサがあったことを示しています。 15分の値は、さらに多くの利用可能な処理時間があったことを示します。 3つの図を合わせると、過去15分間の負荷の増加が示されています。

稼働時間は、負荷平均を見るのに役立ちますが、より詳細な情報を取得するために、トップに戻ります。

uptimeと同様に、topはLinuxシステムとUnixシステムの両方で使用できますが、事前設定された履歴間隔の負荷平均を表示するだけでなく、定期的なリアルタイムCPU使用率情報やその他の関連するパフォーマンスメトリックを提供します。 uptimeが実行されて終了するのに対し、topはフォアグラウンドに留まり、定期的に更新されます。

The Header Block
最初の5行は、サーバー上のプロセスに関する要約情報を提供します。

最後に、ヘッダーブロックの後に、個々のプロセスに関する情報が記載されたテーブルが続きます。これについては後で説明します。

以下のヘッダーブロックの例では、1分間の平均負荷がプロセッサ数を0.77超えています。これは、待機時間が少し短いキューを示しています。 合計CPU容量が100％使用され、十分な空きメモリがあります。

CPU行の各フィールドをさらに詳しく見てみましょう。

topのヘッダーブロックで提供されるCPU使用率の概要を確認したので、CPU固有の列に注目して、その下に表示されるプロセステーブルを確認します。

The Process Table
サーバーで実行されているすべてのプロセスは、どの状態でも、summaryブロックの下に一覧表示されます。 以下の例には、上記のセクションのtopコマンドのプロセステーブルの最初の6行が含まれています。 デフォルトでは、プロセステーブルは％CPUでソートされているため、最もCPUを消費しているプロセスが最初に表示されます。

CPU％はパーセント値として表示されますが、正規化されていないため、この2コアシステムでは、両方のプロセッサーが完全に使用されている場合、プロセステーブルのすべての値の合計は200％になります。

[。注意]＃＃

Note:正規化された値を表示したい場合は、Shift + Iを押すと、表示がIrixモードからSolarisモードに切り替わります。 これにより、サーバーの合計CPU数で平均化された同じ情報が表示されるため、使用量が100％を超えることはありません。 Solarisモードに切り替えると、Irixモードがオフになっているという短いメッセージが表示され、ストレスプロセスの値がそれぞれほぼ100％からそれぞれ約50％に切り替わります。

これまで、CPU負荷とCPU使用率を調べるために一般的に使用される2つのLinuxコマンドを調べました。 次のセクションでは、DigitalOcean Dropletsで追加費用なしで利用できるCPU監視ツールについて説明します。

Monitoring for Change: CPU above 1%
主にテストコードの統合とソークにドロップレットを使用している場合は、サーバーにプッシュされた新しいコードによってCPU使用率が増加したかどうかを検出するために、履歴パターンをわずかに超えるアラートを設定できます。 。 CPUが1％に決して到達しない上記のグラフでは、5％の1％CPU使用のしきい値により、CPU使用に影響するコードベースの変更に関する早期警告を提供できます。

ほとんどのシステムでは、このしきい値が完全に不適切になる可能性がありますが、期間を調整し、現在の平均負荷をわずかに上回るしきい値を設定することにより、新しいコードまたは新しいサービスがCPU使用率に影響を与える時期を早期に知ることができます。

Monitoring for an Emergency Situation: CPU Utilization above 90%
また、平均よりはるかに高いしきい値を設定することもできます。これは、重要と見なされ、迅速な調査が必要なしきい値です。 たとえば、5分間の間隔でCPU使用率が50％を維持しているサーバーが突然定期的に最大90％を急発した場合、すぐにログインして状況を調査することができます。 繰り返しますが、しきい値はシステムのワークロードに固有です。