Linux 系统负载全面监控指南✨-171主机测评

Linux 系统负载全面监控指南✨

服务器运行久了经常会出现卡顿、响应缓慢的问题，大概率是系统资源负载超标啦🥺。今天带大家完整搞懂 Linux 系统负载含义、查看命令、压力测试工具以及日常监控优化方案，新手也能轻松看懂、上手实操！

一、什么是系统负载平均值？

Linux 内核会以活动请求数的指数移动平均值来表示。📊

活动请求数：运行中进程（R 状态）+ 等待 IO 进程（D 状态）。等待IO包括处于睡眠等待预期磁盘和网络响应的任务。

指数移动平均值是一个数学公式，可以平滑趋势数据的高值和低值，更加准确地表示一段时间内系统负载，并确定系统负载是随着时间增加还是减少。

根据所有CPU活动请求数，每5秒计算一次Load Average。通过汇总这些值，可以得到最近1分钟，5分钟和15分钟内的指数移动平均值。

一些UNIX系统仅考虑CPU使用率或运行队列长度。Linux中负载平均值中还包含了对IO的考量，遇到负载平均值很高但CPU活动很低时，检查磁盘和网络活动。

Linux将各个物理CPU核心和微处理器超线程计为独立执行单元。每个独立的执行单元拥有独立的请求队列。

二、查看系统负载常用命令

2.1 lscpu：查看 CPU 硬件信息

先确认服务器 CPU 核心数量，才能正确判断负载高低💻

# 查看CPU
[liulele@centos7 ~ 18:51:25]$ lscpu
Architecture: x86_64
CPU op-mode(s): 32-bit, 64-bit
Byte Order: Little Endian
CPU(s): 2
On-line CPU(s) list: 0,1
Thread(s) per core: 1
Core(s) per socket: 1
座： 2
NUMA 节点： 1
厂商 ID： GenuineIntel
CPU 系列： 6
型号： 126
型号名称： Intel(R) Core(TM) i7-1065G7 CPU @ 1.30GHz
步进： 5
CPU MHz： 1497.602
BogoMIPS： 2995.20
超管理器厂商： VMware
虚拟化类型：完全
L1d 缓存： 48K
L1i 缓存： 32K
L2 缓存： 512K
L3 缓存： 8192K
NUMA 节点0 CPU： 0,1
.....

重点看输出里的 CPU(s) 参数，代表总逻辑核心数，超线程核心也会单独计数。

2.2 uptime：快速查看系统负载

最简单的负载查询命令，一行展示开机时长、在线用户、三段负载值

1分钟负载、5分钟负载、15分钟负载

# 查看负载
[liulele@centos7 ~ 18:51:44]$ uptime
18:52:40 up 10:06, 1 user, load average: 0.88, 0.94, 0.96

我们可以手动制造 CPU 压力，观察负载上涨变化：

# 给系统加负载
[liulele@centos7 ~ 18:55:29]$ md5sum /dev/zero &
[1] 11194
[liulele@centos7 ~ 18:55:52]$ md5sum /dev/zero &
[2] 11195

# 等30秒左右
[liulele@centos7 ~ 18:56:28]$ uptime
18:56:30 up 10:10, 1 user, load average: 1.79, 1.15, 1.02

#解决md5sum进程，因为md5sum是反复运行的，需要先杀父进程在杀子进程
[liulele@centos7 ~ 19:00:27]$ ps -ef|grep md5sum
liulele 11195 11113 73 18:55 pts/1 00:03:25 md5sum /dev/zero
liulele 11276 11113 0 19:00 pts/1 00:00:00 grep –color=auto md5sum

[liulele@centos7 ~ 19:00:33]$ kill 11113 11195
[liulele@centos7 ~ 19:00:46]$ ps -ef|grep md5sum
liulele 11278 11113 0 19:00 pts/1 00:00:00 grep –color=auto md5sum

负载数值解读逻辑

系统 CPU 核心数是判断负载是否过载的基准：

举个例子：服务器为 4 核 CPU

负载数据：2.92, 4.48, 5.20

平均单核心负载：0.73(2.92/4) 1.12(4.48/4) 1.30(5.20/4)

行业理想负载标准：单核心 75% 左右为健康状态✅

lscpu：查看CPU
top：查看为什么负载高
Uptime:查看系统负载
负载高不高：负载数/cpu内核个数>1 就高 <1 就充足

负载＜核心数：系统资源充足，运行流畅
负载≈核心数：资源打满，刚好饱和
负载＞核心数：任务排队，服务器卡顿、响应延迟

负载三大时间维度含义

1 分钟负载：反映系统即时压力，突发波动看它
5 分钟负载：短期平均负载，判断临时峰值
15 分钟负载：长期运行状态，判断系统常态压力

2.3 top：动态实时监控进程与资源🌟

top 是运维最常用的实时监控工具，自动刷新，一站式查看任务状态、CPU、内存、进程占用。

在这里插入图片描述

top整体结构输出解释

系统摘要区（前 5 行）字段解释

top – 10:20:30 up 12 days, 2:30, 2 users, load average: 0.15, 0.20, 0.10
Tasks: 230 total, 1 running, 229 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 1.2 us, 0.5 sy, 0.0 ni, 98.0 id, 0.2 wa, 0.0 hi, 0.1 si, 0.0 st
MiB Mem : 7982.4 total, 1234.5 free, 4567.8 used, 2180.1 buff/cache
MiB Swap: 2048.0 total, 2048.0 free, 0.0 used. 3012.3 avail Mem

第 1 行：系统时间、运行时长、负载（同 uptime）

10:20:30：当前系统时间
up 12 days, 2:30：系统已运行时间
2 users：当前登录用户数
load average: 0.15, 0.20, 0.10：1 分钟、5 分钟、15 分钟平均负载（等待 CPU 的任务队列长度）

第 2 行：进程统计（Tasks）

230 total：系统总进程数
1 running：正在运行（R 态）进程数
229 sleeping：睡眠（S 态）进程数
0 stopped：暂停 / 停止进程数
0 zombie：僵尸进程数（Z），非 0 要排查

第 3 行：CPU 整体占用（% Cpu (s)）

us：用户空间 CPU 占比（普通用户进程）
sy：内核空间 CPU 占比（系统调用、内核线程）
ni：nice 调整过优先级的用户进程占比
id：空闲 CPU 占比，越大越闲
wa：IO 等待占比，高 = 磁盘 / 网络瓶颈 (cpu等待磁盘启动的时间)
hi：硬中断（Hardware IRQ）占比
si：软中断（Software IRQ）占比
st：被虚拟机偷走的 CPU（steal），物理机一般 0

第 4 行：物理内存（Mem）

单位：MiB（或 KiB，视版本）

total：总物理内存
free：完全空闲内存
used：已用内存（含进程 + 内核 + 缓存）
buff/cache：缓冲区 + 文件缓存，可回收，不算真正占用

第 5 行：交换分区（Swap）+ 可用内存

total：Swap 总大小
free：Swap 剩余
used：Swap 已用，持续上涨 = 物理内存不足
avail Mem：实际可用内存（free + 可回收 cache），最有参考价值

进程列表区（各列）完整解释

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND

PID：进程唯一 ID（kill PID 杀进程）

USER：进程所属用户名

PR：调度优先级，越小越优先；rt= 实时优先级

NI：nice 值，-20～19；负 = 高优先级，正 = 低优先级

VIRT：虚拟内存（KB）

进程申请的地址空间，含代码、数据、共享库、swap；不等于实际物理内存

RES：常驻物理内存（KB）

进程实际占用、未被 swap 出去的物理内存（关键指标）

SHR：共享内存（KB）

与其他进程共享的库 / 内存段

S：进程状态

R：运行中（Running）
S：可中断睡眠（Sleeping，等待事件）
D：不可中断睡眠（通常 IO 阻塞）
T：暂停 / 跟踪（Stopped）
Z：僵尸进程（Zombie，需回收）

%CPU：CPU 使用率（多核可 > 100%）

%MEM：物理内存占比（RES / 总内存）

TIME+：累计 CPU 时间（1/100 秒精度）

COMMAND：进程启动命令 / 程序名

高频实用快捷键（记好超省事！）

常用的命令：数字1，P，M，k，q，h

在这里插入图片描述

三、stress 压力测试工具：模拟高负载场景🧪

Linux 中的 stress 工具用于对系统进行压力测试，可模拟 CPU、内存、I/O 和磁盘等资源的高负载状态。通过指定参数（如 -c 压 CPU、-m 压内存）可创建负载，帮助发现系统在压力下的稳定性问题，常用于性能调优或硬件验证。

3.1 安装工具（CentOS7）

[liulele@centos7 ~ 10:27:15]$ sudo yum install -y stress

3.2 基础参数说明

参数作用

-c N	模拟 N 个 CPU 满载进程
-m N	模拟 N 个内存占用进程
–vm-bytes	指定单次占用内存大小
-d N	模拟 N 个磁盘 IO 读写进程
–timeout N	压力测试持续 N 秒后自动停止

3.3 实操案例

案例 1：CPU 压力测试（占满 2 核 CPU）

# 可以stress –help查看
# -c是CPU ,进行两个cpu压测
[liulele@centos7 ~ 10:28:15]$ stress -c 2
stress: info: [4257] dispatching hogs: 2 cpu, 0 io, 0 vm, 0 hdd

在这里插入图片描述

新开终端执行 top，能看到两个 stress 进程 CPU 占用 100%，系统负载同步飙升。

案例 2：内存压力测试（占用 1G 内存）

# -m :mem 内存 1:1个内存压力进程 –vm-bytes 1G :每个进程占用1GB内存
[liulele@centos7 ~ 10:31:41]$ stress -m 1 –vm-bytes 1G
stress: info: [4269] dispatching hogs: 0 cpu, 0 io, 1 vm, 0 hdd
[liulele@centos7 ~ 10:31:41]$ free -m

在这里插入图片描述

执行后再次 free -m，会看到 used 内存大幅上涨

案例 3：磁盘 IO 压力测试

1). # 消耗磁盘IO
#-d 1 : =(-hdd 1) :启动1个磁盘压力进程
# –hdd-bytes 2G : 每个进程每次写2GB的临时文件
[liulele@centos7 ~ 10:35:09]$ stress -d 1 –hdd-bytes 2G
stress: info: [4308] dispatching hogs: 0 cpu, 0 io, 0 vm, 1 hdd

# 监视活动状态百分比，%util
# sysstat :系统性能监控工具集，包含常有的命令：
#iostat:监控磁盘的I/O、CPU负载
#mpstat:查看多核CPU状态
#sar:系统综合性能统计，历史负载查询
# iotop:磁盘 I/O 专属监控工具
[liulele@centos7 ~ 10:35:09]$ yum install -y sysstat iotop
# 监控磁盘读写速度，重点关注rd_sec/s和wr_sec/s，单位是0.5k/每秒,每个sec（sector）是512Byte。
# sar:统计系统性能数据 -d:只输出磁盘I/O统计 -p:易读的设备名（如 sda、sdb） 1:1：采样间隔 1 秒
[liulele@centos7 ~ 10:35:09]$ sar -dp 1

2).# 监控进程读写：左右方向键调整排序列，'>' 代表当前排序列
[liulele@centos7 ~ 10:35:09]$ iotop

监控磁盘读写，重点关注rd_sec/s和wr_sec/s，单位是0.5k/每秒,每个sec（sector）是512Byte。

在这里插入图片描述

监控进程读写：左右方向键调整排序列，‘>’ 代表当前排序列

在这里插入图片描述

重点观察输出里的%util，数值接近 100% 代表磁盘 IO 打满。

四、网络负载监控

大文件传输、带宽跑满也会拖慢服务器响应，用 sar 监控网卡流量📡

# 传送一个大size的文件
[liulele@centos7 ~ 10:35:09]$ wget http://192.168.50.200/course-materials/iso/CentOS-7-x86_64-DVD-2207-02.iso
# 监控带宽
#sar -n：网络
[liulele@centos7 ~ 10:35:09]$ sar -n DEV 1
......
14时29分07秒 IFACE rxpck/s txpck/s rxkB/s txkB/s rxcmp/s txcmp/s rxmcst/s
14时29分08秒 ens32 69961.00 5404.00 96338.71 513.95 0.00 0.00 0.00
14时29分08秒 lo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
14时29分08秒 virbr0-nic 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
14时29分08秒 virbr0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
......

rxkB/s：接收流量，txkB/s：发送流量，数值持续走高代表带宽占用严重。

测试方式：内网下载大镜像文件，同步观察流量指标变化。

五、Linux 系统监控完整运维建议📝

1. 实时快速排查（单机临时查看）

日常排查卡顿优先用这组命令：

CPU / 进程：top、htop
磁盘 IO：iostat、sar -dp 1
内存：free -h
网络：sar -n DEV 1

2. 长期集群监控方案

如果管理多台服务器，手动输入命令效率太低，推荐专业监控平台：

Prometheus + Grafana：轻量、自定义可视化图表，适合云服务器
Zabbix：传统全能监控，自带告警、模板，中小企业常用
Nagios：极简轻量，侧重服务存活告警

3. 配置告警阈值，提前规避故障

提前设置指标警戒线，资源超标自动推送通知（邮件 / 企业微信 / 钉钉）：

CPU：持续 5 分钟占用＞80% 触发告警
磁盘：剩余空间不足 10% 告警
内存：可用内存低于 20% 告警
IO：磁盘 util 持续 90% 以上告警

4. 配套监控优化小点

进程巡检：定期查看 Nginx、MySQL 等核心服务进程，异常崩溃及时排查日志；

日志管理：统一收集系统日志 / 应用日志，使用 ELK 栈分析 ERROR 报错；

硬件健康：用 smartctl 检测磁盘坏道，提前规避硬件故障；

流量安全监控：ss/netstat 查看异常连接，配合 tcpdump 抓包排查攻击；

记录性能基线：服务器空闲时记录负载、内存、带宽基准值，后续指标偏离基线快速定位问题。

结尾

系统负载是运维判断服务器健康度最直观的指标之一，分清 CPU 负载和 IO 负载的区别，配合 stress 工具做压力测试，再搭配监控告警，就能轻松搞定服务器性能运维啦🥳！

Linux 系统负载全面监控指南✨