Чем загрузить процессор linux

ИТ База знаний

Курс по Asterisk

Полезно

— Узнать IP — адрес компьютера в интернете

— Онлайн генератор устойчивых паролей

— Онлайн калькулятор подсетей

— Калькулятор инсталляции IP — АТС Asterisk

— Руководство администратора FreePBX на русском языке

— Руководство администратора Cisco UCM/CME на русском языке

— Руководство администратора по Linux/Unix

Навигация

Серверные решения

Телефония

FreePBX и Asterisk

Настройка программных телефонов

Корпоративные сети

Протоколы и стандарты

Загрузка ЦПУ в Linux — насколько варит ваш котелок

Понимать состояние ваших серверов с точки зрения их загрузки и производительности — крайне важная задача. В этой статье мы опишем несколько самых популярных методов для проверки и мониторинга загрузки ЦПУ на Linux хосте.

Онлайн курс по Linux

Мы собрали концентрат самых востребованных знаний, которые позволят тебе начать карьеру администратора Linux, расширить текущие знания и сделать уверенный шаг к DevOps

Методы проверки

Проверяем загрузку процессора с помощью команды top

Отличным способом проверки загрузки является команда top. Вывод этой команды выглядит достаточно сложным, зато если вы в нем разберетесь, то точно сможете понять какие процессы занимают большую часть ваших вычислительных мощностей.

Команда состоит всего из трех букв: top

У вас откроется окно в терминале, которое будет отображать запущенные сервисы в реальном времени, долю системных ресурсов, которую эти сервисы потребляют, общую сводку по загрузке CPU и т.д

Будем идти по порядку: первая строчка отображает системное время, аптайм, количество активных пользовательских сессий и среднюю загруженность системы. Средняя загруженность для нас особенно важна, т.к дает понимание о среднем проценте утилизации ресурсов за некоторые промежутки времени.

Три числа показывают среднюю загрузку: за 1, 5 и 15 минут соответственно. Считайте, что эти числа — это процентная загрузка, т.е 0.2 означает 20%, а 1.00 — стопроцентную загрузку. Это звучит и выглядит достаточно логично, но иногда там могут проскакивать странные значения — вроде 2.50. Это происходит из-за того, что этот показатель не прямое значение загрузки процессора, а нечто вроде общего количества «работы», которое ваша система пытается выполнить. К примеру, значение 2.50 означает, что текущая загрузка равна 250% и ваша система на 150% перегружена.

Вторая строчка достаточна понятна и просто показывает количество задач, запущенных в системе и их текущий статус.

Третья строчка позволит вам отследить загрузку ЦПУ с подробной статистикой. Но здесь нужно сделать некоторые комментарии:

• us: процент времени, когда ЦПУ был загружен и которое было затрачено на user space (созданные/запущенные пользователем процессы)
• sy: процент времени, когда ЦПУ был загружен и которое было затрачено на на kernel (системные процессы)
• ni: процент времени, когда ЦПУ был загружен и которое было затрачено на приоритезированные пользовательские процессы (системные процессы)
• id: процент времени, когда ЦПУ не был загружен
• wa: процент времени, когда ЦПУ ожидал отклика от устройств ввода — вывода (к примеру, ожидание завершения записи информации на диск)
• hi: процент времени, когда ЦПУ получал аппаратные прерывания (например, от сетевого адаптера)
• si: процент времени, когда ЦПУ получал программные прерывания (например, от какого-то приложения адаптера)
• st: сколько процентов было «украдено» виртуальной машиной — в случае, если гипервизору понадобилось увеличить собственные ресурсы

Следующие две строчки показывают сколько занято/свободно оперативно памяти и файла подкачки, и не так релевантны относительно задачи проверки нагрузки на процессор. Под информацией о памяти вы увидите список процессов и процент ЦПУ, который они тратят.

Также вы можете нажимать на кнопку t, чтобы прокручивать между различными вариантами вывода информации и использовать кнопку q для выхода из top

Немного более модный способ: htop

Существует более удобная утилита под названием htop, которая предоставляет достаточно удобный интерфейс с красивым форматированием. Установка утилиты экстремально проста:

Для Ubuntu и Debian:

sudo apt-get install htop

Для CentOS и Red Hat:

yum install htop

dnf install htop

После установки просто введите команду ниже:

Как видно на скриншоте, htop гораздо лучше подходит для простой проверки степени загрузки процессора. Выход также осуществляется кнопкой q

Прочие способы проверки степени загрузки ЦПУ

Есть еще несколько полезных утилит, и одна из них (а точнее целый набор) называется sysstat.

Установка для Ubuntu и Debian:

sudo apt-get install sysstat

Установка для CentOS и Red Hat:

yum install sysstat

Как только вы установите systat, вы сможете выполнить команду mpstat — опять же, практически тот же вывод, что и у top, но в гораздо лаконичнее.

Следующая утилита в этом пакете это sar. Она наиболее полезна, если вы ее вводите вместе с каким-нибудь числом, например 6. Это определяет временной интервал, через который команда sar будет выводить информацию о загрузке ЦПУ.

К примеру, проверяем загрузку ЦПУ каждые 6 секунд:

Если же вы хотите остановить вывод после нескольких итераций, например 10, добавьте еще одно число:

Так вы также увидите средние значения за 10 выводов.

Как настроить оповещения о слишком высокой нагрузке на процессор

Одним из самых правильных способов является написание простого bash скрипта, который будет отправлять вам алерты о слишком высокой степени утилизации системных ресурсов.

Скрипт будет использовать обработчик sed и среднюю загрузку от команды sar. Как только нагрузка на сервер будет превышать 85%, администратор будет получать письмо на электронную почту. Соответственно, значения в скрипте можно изменить под ваши требования — к примеру поменять тайминги, выводить алерт в консоль, отправлять оповещения в лог и т.д.

Естественно, для выполнения этого скрипта нужно будет запустить его по крону:

Для ежеминутного запуска введите:

Заключение

Соответственно, лучшим способом будет комбинировать эти способы — например использовать htop при отладке и экспериментах, а для постоянного контроля держать запущенным скрипт.

Мини — курс по виртуализации

Знакомство с VMware vSphere 7 и технологией виртуализации в авторском мини — курсе от Михаила Якобсена

Источник

Стресс тест процессора в Linux

Прогнал я тест Linpack и задумался: а не пора ли мне поменять термопасту на своём ноутбуке?

Да, по результатам нескольких тестов подряд (не буду захломлять статью картинками) видно, что процессор уходит в троттлинг (пропуск тактов и сброс частоты при нагреве), но вот, как быстро он начинает это делать?

Стресстест процессора в терминале Linux

Задавшись этим вопросом и поискав в интернете утилиты, я понял, что основная проблема в решении поставленной мной задачи — одновременный запуск, как минимум пары утилит и разбегающиеся глаза в двух окнах. И я пришёл к выводу, что мне больше подходит консольный вариант, нежели разноцветные окна открытых программ.

Начал я с sysbench:

sudo apt install sysbench

sysbench —num-threads=4 —test=cpu —cpu-max-prime=100000 run

• —num-threads=4 — это количество потоков, у меня двухъядерный четырёхпотоковый Intel® Core™ i7-640M, поэтому 4;
• —cpu-max-prime=100000 — это максимальное количество выполненных операций, я выставил в 100000, т.к. по умолчанию — 10000, слишком быстро завершают тест.

Потом я перешёл на Linpack. Так как процессор у меня от Intel и я имею некоторую долю лени (лень — двигатель прогресса), то я взял, скачал и распаковал готовый Intel-овский Linpack, предварительно создав в домашнем каталоге директорию linpack:

mkdir ./linpack
cd ./linpack
wget http://registrationcenter-download.intel.com/akdlm/irc_nas/9752/l_mklb_p_2018.3.011.tgz
tar -xvzf ./l_mklb_p_2018.3.011.tgz

Для AMD процессоров такой вариант я бы не стал пробовать, так как компилятор от Intel вставляет закладки, проверяющие процессор и если он не Intel. ну, подумаешь сотню-другую лишних инструкций процессор выполнит и заведомо проиграет в производительности. Для AMD лучше собрать Linpack из исходников, например, из этих. В данной статье сборку из исходников рассматривать не буду — читайте README в source code.

Вернёмся к Intel-овскому Linpack-у. Там много чего лишнего и мне не нужного, а то, что нужно рассмотрю относительно версии 2018.3.011. Сразу же перейду в нужную директорию, чтоб потом не набирать длинные команды:

Так как по умолчанию Intel-овский Linpack заточен под тестирование серверных Xeon-ов, создадим свой файл, который будет использоваться в качестве входных опций — просто уменьшим количество тестов, иначе устанем «пару-тройку дней» ждать завершения теста. У меня Linux Mint LMDE 3, поэтому я использую текстовый редактор xed, да и нравится он мне бОльшим функционалом, особенно, когда из-под root-а его запускать — он цвет на красный меняет. И так, создаём в этой же директории, в которую перешли, файл, например, my_test:

И в созданный файл копируем следующее содержимое:

Shared-memory version of Intel(R) Distribution for LINPACK* Benchmark. *Other names and brands may be claimed as the property of others.
Sample data file lininput_xeon64.
5 # number of tests
1000 2000 5000 10000 20000 # problem sizes
1000 2000 5008 10000 20000 # leading dimensions
4 2 2 2 1 # times to run a test
4 4 4 4 4 # alignment values (in KBytes)

Ну, и собственно запуск Linpack с созданным файлом:

./xlinpack_xeon64 -i ./my_test

Можно ещё заюзать stress-ng или stress, но поставленной мной задачи это всё-равно не решает. Вывода температуры, частот и времени от начала старта эти утилиты мне не показывают.

Температуру может показать sensors — подробнее про установку этой утилиты здесь. И эта утилита понадобится в дальнейшем рассмотрении моего вопроса. Линукс — велик и могуч: одна и та же задача может решаться по-разному. За Си мне лень было браться и я написал недостающую мне часть на BASH, ибо строк получилось не так уж и много. Без установленной sensors мой скрипт работать не будет. Фиксацию троттлинга естесственно не стал писать — его и так будет видно по сбросу частоты и температуре. Вот сам скрипт:

Сильно не ругайте за скидывание управляющих символов в stderr (1>&2), но это дело привычки, если вдруг потом вывод скрипта в файл отправлять, а там все эти ESC-апе последовательности точно не нужны, вот так и будет терминал цветным, а файл чистым. Что-то я отвлёкся.

Я создал файл chk в директории с linpack-ом и записал скрипт в него, Вы можете сделать тоже самое, за исключением xed, если у Вас его нет:

И собственно то, ради чего всё затевалось — тест Linpack cо скриптом:

./chk ./xlinpack_xeon64 -i ./my_test

Да, я вижу, одно ядро нагрелось до критического TDP в 105°C за 86 секунд, но это мне ни о чём не говорит, а вот то, что с 50°C до 80°C процессор нагревается за 2 секунды — это уже показатель: термопасту точно пора менять — два года не менял, а вот с системой охлаждения останется вопрос, который проявят тесты после замены термопасты и термопроводящих прокладок на моём ноутбуке.

Почему именно 80°C я взял за отправную точку? Да просто потому, что именно эта температура заложена в BIOS, как температуры начала скидывания частот, да ещё и начало включения кулера выставлена в 55°C в угоду энергосбережению, но BIOS — InsydeH20, да ещё и с проверкой своей хэш-суммы и белым списком девайсов — та ещё головная боль. будет программатор — займусь им вплотную.

Скрипт писал на скорую руку и с ориентиром на Linpack, но он так же свободно работает и с другими консольными утилитами. Вот запуск с вышеизложенным sysbench:

./chk sysbench —num-threads=4 —test=cpu —cpu-max-prime=100000 run

Как видно из скриншота sysbench не даёт полную нагрузку на процессор, в отличии от Linpack-а.

Вот запуск с утилитой stress (подробнее про stress — здесь):

./chk stress —cpu 16

Естественно выход/окончание теста с утилитой stress осуществляется вручную по CTRL+C, отсюда и Error: 1 выведенная моей переменной PS1 из-за подобной реализации выхода из скрипта через exit 1.

Скрипт можно запустить и без опций, но тогда он только температуру и частоты в почти реальном времени показывает:

В любом случае выход из скрипта осуществляется автоматически, по окончании теста или можно выйти, нажав CTRL + C:

В общем: поставленную для себя задачу я решил и даже лучше — появилась целая надстройка над тестовыми утилитами. Осталось ноутбук разобрать и поменять таки термопасту с прокладками: как вспомню — аж страшно становится.

Источник

CPU стресс-тест в Linux, как нагрузить все ядра микропроцессора

Иногда возникает необходимость выполнить частичную или полную загрузку микропроцессора на персональном компьютере или сервере. Это может понадобиться для стресс-тест системы, для проверки стабильности работы, оценки эффективности системы охлаждения и измерения потребляемой компьютером или сервером мощности под нагрузкой.

В статье приведены конструкции из простых и всегда доступных консольных команд в GNU Linux, которыми можно нагрузить одно или все ядра процессора. Также рассмотрим компактный но очень мощный пакет для стресс-тестов под Линукс, который можно установить одной командой. Все подробно и с примерами!

Утилизация мощности двух ядер CPU (40%+70%)

Опытный пользователь операционной системы (ОС) GNU Linux не раз сталкивался со случаями когда простая команда с небольшой ошибкой могла загрузить микропроцессор под самую завязку. Этим мы и воспользуемся, только у нас будет все продумано и с конкретной целью.

Сперва рассмотри достаточно интересную связку из двух отдельных команд, соединенных через конвейер (символ «|», перенаправление ввода-вывода).

Ее суть: читаем случайные данные из файла «/dev/urandom» используя утилитку ‘dd’, через конвейер «|» перебрасываем эти считанные данные программе-архиватору «bzip2», указываем максимальный уровень сжатия (9) и выводим данный в «черную дыру», то есть в никуда — для этого есть специальный файл «/dev/null».

Таким образом, пока команда запущена (прервать ее можно нажав CTRL+C), архиватор будет сжимать непрерывный поток случайных данных и пересылать результат в вечно пустой файл. На физические диски и файловые системы ничего не пишется, а процессору есть немало работы.

Данная связка из команд загрузит два ядра CPU (Central Processor Unit) таким образом:

• «dd if/dev/urandom» — загрузит одно ядро примерно на 40%;
• «bzip2 -9» — загрузит второе ядро примерно на 70%.

Для чтобы загрузить дополнительные ядра микропроцессора нужно открыть дополнительные окна терминала и запустить несколько клонов данной команды.

Наблюдаем за нагрузкой отдельных ядер CPU

Для удобного наблюдения за нагрузкой на каждое из ядер микропроцессора можно использовать программу «System Monitor», которая входит в состав рабочего окружения KDE. Программа с похожим функционалом и таким же названием есть и в среде GNOME.

Рис. 1. Мониторим загрузку двух ядер CPU в GNU Linux используя System Monitor из KDE.

На рисунке результат загрузки двух ядер связкой из двух команд которая были рассмотрена выше. Одно ядро — оранжевй график (70%), другое ядро — желтый график (40%).

С такой же задачей, только в консоли, отлично справляется утилита «htop», которая должна быть знакома почти каждому системному администратору. Если у вас она не установлена то исправить ситуацию можно командой:

Для запуска этого консольного монитора ресурсов используем одноименную команду:

Ниже приведен пример работы этого консольного монитора ресурсов, загружены два ядра все той же связкой из команд dd и bzip2.

Рис. 2. Мониторинг нагрузки двух ядер CPU в GNU Linux используя HTOP.

Что же означают в HTOP красные и зеленые отметки в прогресс-барах для ядер CPU? — все проще простого:

• зеленый цвет — количество ресурсов процессора, выделенные под процессы с нормальным приоритетом;
• красный цвет — ресурсы CPU, выделяемые процессам с приоритетом ядра.

О том как узнать частоту установленного микропроцессора(ров), режимы работы ядер и другую полезную информацию я писал в одной их предыдущих статей о CPU в GNU Linux.

Утилизация 100% мощности одного или нескольких ядер CPU

Для этой цели можно использовать команды, которые обрабатывают непрерывный поток данных на очень высокой скорости, без периодических колебаний нагрузки как в случае с bzip.

Скажем микропроцессору «yes». только очень много раз!

С виду простая и безобидная команда, а нагрузит она одно ядро CPU примерно на 100% и без скачков. Суть этой конструкции проста: выводим слово «yes» бесконечное количество раз и перенаправляем вывод в «черную дыру» — /dev/null.

Рис. 3. Нагружаем одно ядро CPU на 100% командой yes в GNU Linux.

Другие связки из простых команд для загрузки ЦПУ

Пример с командой «yes» — это наиболее простой и доступный способ нагрузить одно или несколько ядер центрального процессора.

Кроме того, можно поэкспериментировать и с другими командами и программами, которые по умолчанию доступны почти в каждом дистрибутиве GNU Linux.

Суть построения подобных связок из команд следующая:

1. Что-то откуда-то беспрерывно считываем и перенаправляем в /dev/null;
2. Выполняем бесконечный анализ данных какой-то программой или утилитой.

Следующая связка позволяет загрузить одно ядро под самый потолок:

Рис. 4. Нагружаем одно ядро CPU по максимуму на 100% командой cat в GNU Linux.

Суть команды: при помощи команды «cat» выполняем вывод бесконечного потока дынных из псевдо-устройства «/dev/zero» (генерирует нули, 000) в пустоту «/dev/null»;

Как видим процесс у нас выполняется с высоким приоритетом (приоритет ядра ОС) и требует для выполнения всю вычислительную мощность одного процессорного ядра.

Для считывания данных из файла псевдо-устройства можно использовать программу «dd».

Суть команды: с помощью программы «dd» (if — input file, of — output file) читаем поток случайных данных из /dev/urandom и отправляем их в «никуда» — /dev/null.

Результат мониторинга загрузки ядер в HTOP получим такой же как и на рисунке 4.

А теперь загрузим процессор подсчетом контрольной суммы бесконечного файла с нулями:

В htop мы сможем видеть то же то и на рисунке 3, правда плотность загрузки будет более стабильной.

Грузим CPU просчитывая MD5-сумму бесконечного потока случайных данных:

График загрузки будет идентичен тому что на рисунке 4, микропроцессор загружен процессом, который работает на уровне ядра ОС, очень высокий приоритет.

Грузим процессор на 100% используя pbzip2

В начале статьи был представлен пример с bzip2, которая поотдельности может нагрузит одно ядро микропроцессора. Существует также мультипоточная реализация данного архиватора — pbzip2.

Установить pbzip2 можно командой:

Для нагрузки всех доступных ресурсов процессора достаточно запустить следующую команду:

Вместо источника потока «/dev/zero» можно использовать «/dev/urandom» или же собрать еще более простую конструкцию:

Stress — пакет комплексных нагрузочных тестов ПК

О применении утилиты «stress» в GNU Linux я уже писал в статье о самостоятельном ремонте ПК. Там она использовалась в связке с другими программами для получения такого себе нагрузочного стресс-набора на подобии AIDA64 под Windows.

Этой программой можно нагрузить сразу все доступные ядра CPU или же указать конкретно сколько ядер должны трудиться в поте лица. Для установки пакета ‘stress’ достаточно выполнить команду:

Итак, запускаем программу с указанием загрузить 4 ядра микропроцессора:

Результаты производительности приведены ниже.

Рис. 5. Нагружаем все ядра CPU по максимуму на 100% командой stress в GNU Linux.

Рис. 6. Смотрим результат работы программы stress в htop.

В заключение

Как видим, нагрузить отдельное ядро процессора или же несколько ядер даже без установки специального программного обеспечения в GNU Linux — задача вполне реальная. Каждый может выбрать себе связку команд, которую легко запомнить и использовать. К тому же, строить подобные связки зная принцип их работы можно самостоятельно буквально на лету.

Но все же, установив небольшой программный пакет «stress» можно решить задачу комплексно и с дополнительными возможностями. Еще для нагрузки и тестов Linux системы можно использовать мощный комбайн «phoronix-test-suite», который придется ставить отдельно (в репозитории Debian его нет), но это уже другая история.

Источник