实战排查由于系统负载引起的服务响应异常

Posted 2021-05-20 程序员大咖

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作者丨Coder的技术之路

来源丨Coder的技术之路

Duang，风和日丽的某天上午，一连串的服务耗时异常报警，打破了宁静~ 万茜还有张雨绮~

服务为啥突然超时了

从大方面说基本上就是两类，一类是链路出了问题，包括网络抖动，链路环中的某一节点抖动等。另一类是服务本身的问题，包括服务器自身问题如磁盘老化等，还有代码bug造成的服务等待或服务器负载问题。

对第一类问题比较好发现，看监控，查异常超时日志，总会发现端倪，但是对第二类场景就不那么容易定位了，但基本上有一个排查的套路。

系统负载

WIKI: the system Load is a measure of the amount of work that a compute system is doing

啥意思，就是衡量计算机这个时候正在做多少事，是不是忙不过来了~

那么，怎么判断当前系统是否已经过载了呢对一般的系统来说，Load平均值要小于CPU的数量；好在linux足够的强大，有强大的命令来支撑排查问题。

问题排查

「top」看整体表现

可以看出，系统负载确实出现了问题

load average : 77 78 65

对于我们的32cpu的机器来说，已经过载

Tasks行 zombie=0,还好没假死进程；

Cpus行，wa=73.3 居然这么高，IO的问题要重点看

Swap行，交换区使用了一半多，也不低

有的同学说，是swap的原因，内存不够，导致物理内存与swap分区发生置换引起的过载，那么到底是不是这个原因呢。

「vmstat 3」看性能指标

每3秒捕捉一次性能指标，重点看si 和 so 的数值，「si是由内存进入内存交换区的数量；so是由内存交换区进入内存的数量」。如果两个值长时间都是0，即使swap的值很大，其实系统也是可以认为是正常的。

观察发现，其实swap的指标还算正常，那swap还不是最终的原因。

「iostat -x 1 5」看IO

我的天，都不用看读写的指标，直接看最后一个util，居然每次都达到了100往上，IO满负荷运行啊。

系统运行队列基本都被IO占领，肯定会过载了。那就重点排查在这个时间点附近有过上线的代码，果然，由于代码原因导致正排倒排域全部暴涨，写索引的也随之暴涨。回滚代码，恢复正常。

福利环节，恢复了就完了么？

顺便把负载相关的命令和指标理一遍不好么

「top」命令：

在top命令下按1 ，可以看到分cpu的指标展示。

在top命令下，按shift + "c"，则将进程按照CPU使用率从大到小排序。

在top命令下，按shift+"p"，则将进程按照内存使用率从大到小排序，可以定位出哪些服务占用了较高的CPU和内存。

「vmstat 1 」命令

摘自大神总结：
CPU:
r 列表示运行和等待cpu时间片的进程数，如果长期大于1，说明cpu不足，需要增加cpu。 
b 列表示在等待资源的进程数，比如正在等待I/O、或者内存交换等。cpu 表示cpu的使用状态 
us 列显示了用户方式下所花费 CPU 时间的百分比。us的值比较高时，
   说明用户进程消耗的cpu时间多，但是如果长期大于50%，需要考虑优化用户的程序。 
sy 列显示了内核进程所花费的cpu时间的百分比。这里us + sy的参考值为80%，
   如果us+sy 大于80%说明可能存在CPU不足。 
wa 列显示了IO等待所占用的CPU时间的百分比。这里wa的参考值为30%，
   如果wa超过30%，说明IO等待严重，这可能是磁盘大量随机访问造成的，
   也可能磁盘或者磁盘访问控制器的带宽瓶颈造成的(主要是块操作)。 
id 列显示了cpu处在空闲状态的时间百分比 system 显示采集间隔内发生的中断数 
in 列表示在某一时间间隔中观测到的每秒设备中断数。cs列表示每秒产生的上下文
   切换次数，如当cs比磁盘I/O和网络信息包速率高得多，都应进行进一步调查。

memory 
swpd 切换到内存交换区的内存数量(k表示)。如果swpd的值不为0，
     或者比较大，比如超过了100m，只要si、so的值长期为0，系统性能还是正常 
free 当前的空闲页面列表中内存数量(k表示) 
buff 作为buffer cache的内存数量，一般对块设备的读写才需要缓冲。 
cache: 作为page cache的内存数量，一般作为文件系统的cache，如果cache较大，
       说明用到cache的文件较多，如果此时IO中bi比较小，说明文件系统效率比较好。 

swap 
si 由内存进入内存交换区数量。 
so由内存交换区进入内存数量。

IO 
bi 从块设备读入数据的总量（读磁盘）（每秒kb）。 
bo 块设备写入数据的总量（写磁盘）（每秒kb） 
   这里我们设置的bi+bo参考值为1000，如果超过1000，而且wa值较大应该考虑
   均衡磁 盘负载，可以结合iostat输出来分析

-End-

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