Carga de CPU: ¿Qué es y cómo leerla y administrarla?

Una encuesta encontró que el 68% de los bloqueos del sistema se deben a una alta carga de CPU (Site24x7), destacando por qué es importante vigilar su máquina, ya sea un servidor o computadora web y sus recursos.

Echemos un vistazo a la carga de CPU, qué es, qué hace, cómo monitorear el rendimiento y algunas mejores prácticas.

¿Qué es la carga de CPU?

La carga de la CPU es una medida de la cantidad de trabajo de procesamiento que un Servidor web o la unidad de procesamiento central de la computadora (CPU) se está manejando en un momento dado.Por lo general, indica el número de procesos que están siendo ejecutados por la CPU o esperando en línea para ser procesados.

Los procesos son cómo su computadora o servidor web maneja y prioriza las tareas, ya sea servir una página web o abrir un documento de Word.Cada proceso requiere una cierta cantidad de CPU para ejecutar.

Métricas de carga de CPU

La carga de la CPU se muestra como un promedio durante tres períodos de tiempo: 1 minuto, 5 minutos y 15 minutos.Esto es lo que significan estos números:

Promedio de carga de 1 minuto: El número promedio de procesos listos para funcionar en el último minuto.

Promedio de carga de 5 minutos: Suaviza las fluctuaciones a corto plazo, mostrando la carga promedio en los últimos 5 minutos.

Promedio de carga de 15 minutos: Proporciona una vista a largo plazo, que muestra la carga promedio en los últimos 15 minutos.

¿Qué es un buen promedio de carga de CPU?

Lo que constituye un promedio de carga de CPU "bueno" depende de varios factores, incluido el número de núcleos de CPU y el caso de uso específico del sistema.

En un CPU de un solo núcleo, tener un promedio de carga por debajo de 1.0 es bueno, ya que significa que la CPU no está siendo excesiva y debería tener suficiente capacidad para manejar aumentos repentinos en la carga de trabajo.Un promedio de carga de 1.0 significa que la CPU se utiliza completamente.Si el promedio de carga excede 1.0, indica que algunos procesos están esperando el tiempo de la CPU, lo que podría retrasar el procesamiento.

por CPU de múltiples núcleos, divide el promedio de carga por el número de núcleos.Por lo tanto, un promedio de carga de 4.0 en una CPU de cuatro núcleos significa que la CPU se utiliza completamente.

Umbrales de carga prácticos por núcleo de CPU

Inactivo a baja carga:

• 0.0 a 0.5 por núcleo: indica que la CPU está subutilizada o inactiva la mayor parte del tiempo.

Carga moderada:

• 0.5 a 1.0 por núcleo: sugiere que la CPU está manejando una carga de trabajo moderada y funciona de manera óptima.

Alta carga:

• 1.0 a 2.0 por núcleo: indica que la CPU está muy cargada pero aún dentro de los límites manejables.Los sistemas aún pueden funcionar bien, pero puede haber algunas desaceleraciones.

Sobrecargado:

• Por encima de 2.0 por núcleo: indica que la CPU está sobrecargada, lo que lleva a una degradación significativa del rendimiento.Esto a menudo resulta en tiempos de respuesta más largos e inestabilidad potencial del sistema.

Monitoreo de la carga de la CPU

Puede monitorear la carga de la CPU utilizando comandos y herramientas disponibles en la mayoría sistemas operativos.Estos proporcionan estadísticas en tiempo real y lo ayudan a monitorear el rendimiento de su sistema.

Para sistemas operativos similares a unix

Comando 'superior': Este comando muestra información en tiempo real sobre la carga de la CPU, el uso de la memoria y los procesos de ejecución.Muestra qué procesos están utilizando la mayor cantidad de tiempo de CPU, lo que facilita la identificación de aplicaciones hambrientas de recursos.Cuando escribes 'parte superior'En la línea de comandos, verá una salida como esta:

top - 12:34:56 up  1:23,  1 user,  load average: 0.20, 0.25, 0.30
Tasks: 123 total,   1 running, 122 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  3.2 us,  1.0 sy,  0.0 ni, 95.5 id,  0.2 wa,  0.0 hi,  0.1 si,  0.0 st

La salida será una lista continuamente actualizada de procesos del sistema, ordenados por el uso de la CPU de forma predeterminada.También muestra los promedios de carga y el porcentaje de uso de la CPU para cada núcleo.

Comando 'tiempo de actividad': El comando 'tiempo de actividad' ofrece un resumen rápido de cuánto tiempo se ha ejecutado su sistema y la carga promedio en los últimos 1, 5 y 15 minutos.Es útil para una verificación rápida de la carga del sistema sin sumergirse en información detallada del proceso.Cuando escribes 'tiempo de actividad'En la terminal, obtienes un producción como esto:

10:34:52 up 5 days,  3:46,  3 users,  load average: 0.28, 0.18, 0.12

Esta salida muestra la hora actual, cuánto tiempo se ha ejecutado el sistema, el número de usuarios activos y los promedios de carga.

Comando 'PS': Este comando enumera los procesos de ejecución junto con su CPU y uso de memoria.Le ayuda a identificar procesos específicos que causan una alta carga de CPU.El 'PD'El comando tiene muchas opciones, pero un uso común es ver los mejores procesos de consumo de CPU.Haz esto, ejecute el siguiente comando:

ps -eo pcpu,pid,user,args | sort -k 1 -r | head -10

Este comando:

• Seleccione todos los procesos conocidos ('EO')

• Muestre cada proceso de uso de la CPU ('PCPU'),

• ID de proceso de visualización ('pid')

• Mostrar usuario ('usuario') que inició el comando

• Muestre el comando específico que inició el proceso ('argumentos')

• Clasifica los 10 mejores procesos ('Cabeza -10') Por uso de la CPU en orden descendente ('sort -k 1 -r')

La salida se parece a esto:

%CPU   PID USER     COMMAND
20.0  1234 johndoe  /usr/bin/python3 script.py
15.5  2345 janedoe  /usr/bin/java -jar application.jar
10.2  3456 johndoe  /usr/bin/gcc -o program source.c
 8.0  4567 janedoe  /usr/bin/python3 another_script.py
 6.5  5678 root     /usr/sbin/apache2 -k start
 4.0  6789 nobody   /usr/bin/nginx -g daemon off;
 3.5  7890 johndoe  /usr/bin/perl script.pl
 2.5  8901 janedoe  /usr/bin/mysql -u root -p
 1.0  9012 root     /usr/bin/sshd -D
 0.5  9123 johndoe  /bin/bash

Para sistemas de Windows

Windows no admite de forma nativa 'arriba' y 'PD' Los comandos como sistemas similares a unix.Sin embargo, aún puede verificar sus recursos de CPU:

Administrador de tareas: Una herramienta fácil de usar que no requiere Conocimiento de línea de comandos, Task Manager es una herramienta gráfica que proporciona una visión general del uso de la CPU y muestra información detallada sobre la ejecución de aplicaciones y procesos.

• prensa 'Ctrl+Shift+ESC'Para acceder al administrador de tareas

Una vez allí, mira el "Actuación"Pestaña para ver el uso de la CPU en tiempo real, o el"Procesos"Pestaña para ver los detalles de cada proceso en ejecución.

Monitor de recursos: Esta es una ventana Opción de línea de comandos que mostrará ideas detalladas sobre el uso de la CPU y los recursos del sistema.

• Tipo 'resmoto'En el cuadro de diálogo Ejecutar ('Win+R') y presione INGRESAR.

Sistemas de un solo núcleo versus múltiples núcleos

Un núcleo es la parte de la CPU que realiza la operación real (tareas), como ejecutar instrucciones de los programas.

CPU de un solo núcleo: En un procesador de un solo núcleo, la CPU solo puede manejar una tarea a la vez.Puede cambiar de contexto, lo que significa que puede cambiar entre tareas rápidamente para dar la apariencia de ejecutar múltiples aplicaciones.Sin embargo, una CPU de un solo núcleo puede empantanarse rápidamente con demasiadas tareas simultáneas.

CPU de múltiples núcleos: Un procesador de múltiples núcleos contiene dos o más núcleos dentro de una sola CPU.Cada núcleo puede ejecutar de forma independiente sus propias tareas, lo que mejora significativamente el rendimiento y permite una verdadera multitarea.

Carga de la CPU versus utilización de la CPU

Monitorear la carga y la utilización de la CPU ayuda a comprender cuán efectivamente el servidor está utilizando sus capacidades de procesamiento.

Carga de CPU: Se refiere al número de tareas que esperan el tiempo de la CPU.Se representa como promedios de carga en diferentes períodos de tiempo (promedios de 1 minuto, 5 minutos y 15 minutos).Estos promedios proporcionan información sobre las tendencias de carga de trabajo a corto y largo plazo.Una alta carga de CPU sugiere que las tareas compiten por el procesamiento de recursos, lo que potencialmente conduce a una capacidad de respuesta y una degradación del rendimiento más lenta.

Utilización de la CPU: Mide el porcentaje de tiempo que la CPU está procesando activamente tareas.La alta utilización de la CPU indica que la CPU está ejecutando activamente instrucciones y datos de procesamiento.Sin embargo, la alta utilización por sí sola no necesariamente implica un sistema sobrecargado si las tareas se gestionan de manera eficiente.

Causas de alta carga de CPU

La alta carga de CPU puede ser causada por:

Tareas computacionales intensivas: Ejecutar cálculos complejos o procesar grandes conjuntos de datos aumenta la carga de la CPU, como la representación de videos o las simulaciones de ejecución.

Demasiadas tareas que se ejecutan simultáneamente: Múltiples aplicaciones o procesos de fondo que se ejecutan al mismo tiempo pueden causar una alta carga de CPU.Por ejemplo, ejecutar un navegador web, un editor de video y un juego simultáneamente pueden forzar la CPU.

Procesos ineficientes o atascados: Algunos procesos pueden usar más tiempo de CPU del necesario o atascarse en un bucle interminable, consumiendo continuamente los recursos de la CPU.Esto a menudo sucede con un software mal diseñado o con errores.

Administrar y reducir la carga de CPU

Los estudios muestran que mantener un Carga de CPU por debajo del 70% pueden Mejorar la vida útil del sistema en un 30%.Esto significa que mantener su carga de CPU bajo control no solo mejora el rendimiento, sino que también extiende la vida útil de su hardware.

Aquí hay pocos métodos para reducir la carga alta de CPU:

Terminar o reiniciar procesos problemáticos: Identifique y termine las tareas que consumen demasiada CPU.Por ejemplo, si una aplicación está causando alta carga, puede finalizar la tarea o reiniciar la aplicación.El comando superior puede ayudarlo a detectar estas tareas.

Actualizar software y controladores: El software y los conductores obsoletos pueden conducir a un uso ineficiente de la CPU.Mantener su sistema actualizado puede ayudar a mejorar el rendimiento fijando errores y optimizando el uso de recursos.

Reinstalar o degradar aplicaciones problemáticas: Si una aplicación causa constantemente una alta carga de CPU, reinstalarla o usar una versión anterior podría resolver el problema.A veces, las versiones más nuevas tienen errores que causan un alto uso de CPU.

Reinicie su computadora: A veces, un buen reinicio a la antigua puede eliminar procesos que están causando alta carga y restablecer el sistema.Esta es una forma rápida y fácil de resolver problemas temporales.

Monitorear la carga de la CPU es una métrica importante para vigilar si desea mantener el rendimiento y la estabilidad de su servidor.Al comprender las métricas de carga de CPU, usar herramientas apropiadas y realizar verificaciones regulares, puede evitar una sobrecarga y garantizar que su servidor web o computadora se ejecute sin problemas.