liunx 排查CPU过高问题的实战指南

概述

CPU 使用率过高会对服务器性能产生负面影响，导致延迟、不稳定和系统崩溃。及时识别并解决这些问题对于维护稳定可靠的基础架构至关重要。

本指南将引导您完成一个全面的故障排除过程，使用一系列命令行工具，包括 top、ps、sar、vmstat、iostat、perf 和 strace，以确定导致 CPU 使用率过高的进程和系统资源。

步骤 1：使用 top 识别高 CPU 使用率进程

top 命令提供了一个实时视图，显示当前运行的进程及其资源使用情况。

top -c

按 CPU 使用率（%CPU 列）对进程进行排序，以识别使用 CPU 资源最多的进程。

步骤 2：使用 ps 查看进程详细信息

ps 命令提供有关正在运行进程的更详细的信息，包括进程 ID (PID)、命令行参数和资源使用情况。

ps -eo pid,user,comm,%cpu,%mem,args --sort=-%cpu

这将按 CPU 使用率从高到低列出进程，并显示其他有价值的信息，例如用户、命令和内存使用情况。

步骤 3：使用 sar 监控系统资源

sar 命令收集并报告系统活动信息，包括 CPU 使用率、内存使用率、I/O 操作和网络活动。

sar -u 1 5

这将每秒收集一次数据，持续 5 次迭代，并显示 CPU 使用率、平均负载和进程信息。

步骤 4：使用 vmstat 分析虚拟内存统计信息

vmstat 命令提供有关虚拟内存统计信息的详细信息，包括页面故障、交换使用和 CPU 活动。

vmstat 1 5

这将每秒收集一次数据，持续 5 次迭代，并显示平均 CPU 使用率、内存使用情况和 I/O 统计信息。

步骤 5：使用 iostat 分析 I/O 统计信息

iostat 命令报告有关 I/O 设备活动的信息，包括磁盘读取和写入操作以及设备利用率。

iostat -xz 1 5

这将每秒收集一次数据，持续 5 次迭代，并显示 I/O 使用率、平均 I/O 时间和设备吞吐量。

步骤 6：使用 perf 分析进程性能

perf 命令提供有关进程性能的详细信息，包括函数调用、缓存命中和分支预测。

perf top -p <PID>

将 PID 替换为高 CPU 使用率进程的 PID，这将显示该进程中最常调用的函数及其 CPU 使用率。

步骤 7：使用 strace 调试进程

strace 命令跟踪进程的系统调用，提供有关进程与内核交互方式的详细视图。

strace -p <PID>

将 PID 替换为高 CPU 使用率进程的 PID，这将实时显示该进程的所有系统调用及其参数和返回值。

结论

通过使用这些命令行工具，您可以系统地排查和解决 Linux 服务器上的 CPU 使用率过高问题。通过遵循这些步骤，您可以准确识别导致问题的进程或资源，并采取适当的措施来优化您的系统性能。定期监控您的服务器并进行必要的调整也很重要，以防止将来出现此类问题。