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LoadAverage(ロードアベレージ)について

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ロードアベレージの事がよく分かってなかったのでメモ。
実際には本を見つつ、コマンドの部分は実際に動かしながら確認。

参考

この本に全て書いてありました。
Linuxの性能の話などすごく分かりやすかったです。
詳細はこちらの4章を見ていただくのが良いかと思います。

[24時間365日]サーバ/インフラを支える技術 ……スケーラビリティ,ハイパフォーマンス,省力運用

結論

本に書いてあるまんまですが、ロードアベレージとは以下の状態のプロセス数を表示しています。

  • プロセスの状態がTASK_RUNNINGの状態(実行はされていない)
  • プロセスの状態がTASK_UNINTERRUPTIBLEの状態

TASK_RUNNINGはプロセスにCPUが割り当てられれば実行可能な状態。TASK_UNINTERRUPTIBLEはディスクのI/O待ち状態。
なので、 上記2つは処理を実行したくても待たされている状態 という意味になります。ロードアベレージでは上記のプロセス数を表示するので、値が高ければサーバーの処理が詰まってしまってしまい、負荷が高い状態となっていると言えると思います。

プロセスの状態

プロセスの状態には以下の5種類があるようです。

  • TASK_RUNNING->CPUが割り当たれば実行可能な状態。CPUが割り当たって処理実行中もこの状態に当たる。(実行中のプロセスはロードアベレージの数値には換算されない)
  • TASK_INTERRUPTIBLE->割り込み可能な待ち状態。sleepやユーザーからの入力待ちなど。 この状態のプロセスはロードアベレージには換算されない
  • TASK_UNINTERRUPTIBLE->割り込み不可能な待ち状態。ディスクのI/O待ち
  • TASK_STOPPED->サスペンドのシグナルが送られて実行中断になっている状態
  • TASK_ZOMBIE->子プロセスがexitして親プロセスにリープされるまでの状態

どうやってロードアレベージを調べるのか

top,uptime,sarコマンドなどで確認できます。

以下はtopコマンド実行結果のキャプチャです。

$top
top - 23:01:13 up  9:38,  2 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.04
Tasks:  71 total,   1 running,  70 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
Cpu(s):  0.0%us,  0.0%sy,  0.0%ni, 99.8%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.1%st
Mem:   1019444k total,   450140k used,   569304k free,    16368k buffers
Swap:        0k total,        0k used,        0k free,   369504k cached

上記の場合、 「load average: 0.00, 0.01, 0.04」という表示の部分がロードアベレージの値です。左から直近1分, 5分, 15分間のロードアベレージの値です。

uptimeコマンドでも同様に現在の状態を確認できます。
ロードアベレージだけ見たい場合にはこちらの方が見易いですね。

$uptime
 23:08:34 up  9:45,  2 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.04

sarコマンドでは過去の状況の確認もできます。(sysstatパッケージのインストールが必要)

$sar -q
Linux 4.1.17-22.30.amzn1.x86_64 (ip-172-31-29-53)   2016年03月07日   _x86_64 (1 CPU)

13時30分01秒   runq-sz  plist-sz   ldavg-1   ldavg-5  ldavg-15
13時40分01秒         0        76      0.00      0.01      0.03
13時50分01秒         0        76      0.00      0.01      0.03
14時00分01秒         0        76      0.00      0.01      0.03
14時10分01秒         0        77      0.00      0.01      0.03

「ldavg-1,ldavg-5,ldavg-15」がtopやuptimeと同じように対象時間をベースにした直近1分、5分、15分間のロードアベレージの時間となっています。

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