تحميل وحدة المعالجة المركزية: ما هو ، وكيفية قراءة وإدارته

وجد استطلاع استبيان أن 68 ٪ من حوادث النظام ناتجة عن ارتفاع تحميل وحدة المعالجة المركزية (Site24x7) ، مع تسليط الضوء على سبب أهمية مراقبة جهازك ، سواء كان خادمًا أو كمبيوترًا وموارده.

دعونا نلقي نظرة على تحميل وحدة المعالجة المركزية ، ما هو عليه ، ما يفعله ، كيفية مراقبة الأداء ، وبعض أفضل الممارسات.

ما هو تحميل وحدة المعالجة المركزية

تحميل وحدة المعالجة المركزية هو مقياس لمقدار أعمال المعالجة التي أ قاعدة بيانات للانترنت أو وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر (CPU) تتعامل مع أي وقت معين.يشير عادة إلى عدد العمليات التي يتم تنفيذها بواسطة وحدة المعالجة المركزية أو الانتظار في الخط المراد معالجتها.

العمليات هي كيف يتعامل جهاز الكمبيوتر أو خادم الويب الخاص بك ويعطي الأولوية للمهام - سواء كان ذلك يقدم صفحة ويب أو فتح مستند Word.كل عملية تتطلب كمية معينة من وحدة المعالجة المركزية للتنفيذ.

مقاييس تحميل وحدة المعالجة المركزية

يظهر تحميل وحدة المعالجة المركزية على أنه متوسط ​​على مدى ثلاث فترات زمنية: دقيقة واحدة ، 5 دقائق ، و 15 دقيقة.هذا ما تعنيه هذه الأرقام:

متوسط ​​الحمل دقيقة: متوسط ​​عدد العمليات الجاهزة للتشغيل في اللحظة الأخيرة.

5 دقائق الحمل متوسط: ينعم التقلبات على المدى القصير ، مما يدل على متوسط ​​الحمل على مدار الدقائق الخمس الماضية.

متوسط ​​الحمل لمدة 15 دقيقة: يوفر طريقة عرض طويلة الأجل ، مما يدل على متوسط ​​الحمل على مدار الـ 15 دقيقة الماضية.

ما هو متوسط ​​تحميل وحدة المعالجة المركزية؟

يعتمد ما يشكل متوسط ​​تحميل وحدة المعالجة المركزية "جيدة" على عدة عوامل ، بما في ذلك عدد نوى وحدة المعالجة المركزية وحالة الاستخدام المحددة للنظام.

على وحدة المعالجة المركزية واحدة، أن يكون متوسط ​​الحمل أقل من 1.0 أمرًا جيدًا ، لأنه يعني أن وحدة المعالجة المركزية لا يتم إرجاعها وينبغي أن تكون لديها قدرة كافية للتعامل مع الزيادات المفاجئة في عبء العمل.متوسط ​​الحمل 1.0 يعني أن وحدة المعالجة المركزية تستخدم بالكامل.إذا تجاوز متوسط ​​الحمل 1.0 ، فإنه يشير إلى أن بعض العمليات تنتظر وقت وحدة المعالجة المركزية ، مما قد يؤدي إلى إبطاء المعالجة.

إلى عن على وحدات المعالجة المركزية متعددة النواة، يمكنك تقسيم متوسط ​​الحمل على عدد النوى.لذلك ، يعني متوسط ​​الحمل 4.0 على وحدة المعالجة المركزية رباعية النواة أن وحدة المعالجة المركزية تستخدم بالكامل.

عتبات التحميل العملية لكل قلب وحدة المعالجة المركزية

الخمول إلى الحمل المنخفض:

• من 0.0 إلى 0.5 لكل نواة: يشير إلى أن وحدة المعالجة المركزية غير مستغلة أو خاملة معظم الوقت.

تحميل معتدل:

• 0.5 إلى 1.0 لكل نواة: تشير إلى أن وحدة المعالجة المركزية تتعامل مع عبء عمل معتدل وتؤدي على النحو الأمثل.

حمل زائد:

• 1.0 إلى 2.0 لكل نواة: يشير إلى أن وحدة المعالجة المركزية يتم تحميلها بكثافة ولكن لا تزال ضمن حدود يمكن التحكم فيها.لا يزال بإمكان الأنظمة أداءً جيدًا ، ولكن قد يكون هناك بعض التباطؤ.

تم تحميله:

• أعلى من 2.0 لكل نواة: يشير إلى أن وحدة المعالجة المركزية محملة ، مما يؤدي إلى تدهور كبير في الأداء.غالبًا ما يؤدي هذا إلى أوقات استجابة أطول وعدم استقرار النظام المحتمل.

مراقبة تحميل وحدة المعالجة المركزية

يمكنك مراقبة تحميل وحدة المعالجة المركزية باستخدام الأوامر والأدوات المتاحة على معظم أنظمة التشغيل.توفر هذه الإحصاءات في الوقت الفعلي وتساعدك على مراقبة أداء نظامك.

لأنظمة التشغيل التي تشبه UNIX

أمر "أعلى": يعرض هذا الأمر معلومات في الوقت الفعلي حول تحميل وحدة المعالجة المركزية ، واستخدام الذاكرة ، وتشغيل العمليات.إنه يوضح العمليات التي تستخدم معظم وقت وحدة المعالجة المركزية ، مما يسهل تحديد تطبيقات الجمع بين الموارد.عندما تكتبأعلىفي سطر الأوامر ، سترى إخراج مثل هذا:

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

سيكون الإخراج قائمة محدثة بشكل مستمر لعمليات النظام ، مرتبة حسب استخدام وحدة المعالجة المركزية افتراضيًا.كما أنه يعرض متوسطات الحمل والنسبة المئوية لاستخدام وحدة المعالجة المركزية لكل نواة.

أمر "التشغيل": يعطي أمر "التشغيل" ملخصًا سريعًا عن المدة التي يتم فيها تشغيل نظامك وتحميل متوسط ​​على مدار 1 و 5 و 15 دقيقة الماضية.من المفيد إجراء فحص سريع لتحميل النظام دون الغوص في معلومات العملية التفصيلية.عندما تكتبمدة التشغيلفي المحطة ، تحصل على انتاج مثله:

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

يوضح هذا الإخراج الوقت الحالي ، ومدة تشغيل النظام ، وعدد المستخدمين النشطين ، ومتوسطات التحميل.

أمر "PS": يسرد هذا الأمر تشغيل العمليات جنبا إلى جنب مع وحدة المعالجة المركزية الخاصة بهم واستخدام الذاكرة.يساعدك على تحديد عمليات محددة تسبب حمولة عالية في وحدة المعالجة المركزية.ال 'ملاحظةيحتوي الأمر على العديد من الخيارات ، ولكن الاستخدام الشائع هو رؤية أفضل عمليات تستهلك وحدة المعالجة المركزية.افعل هذا ، قم بتشغيل الأمر التالي:

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

هذا الأمر سوف:

• حدد جميع العمليات المعروفة ('eo')

• عرض كل عملية استخدام وحدة المعالجة المركزية ('PCPU'),

• عرض معرف العملية ('بيد')

• عرض المستخدم ('مستخدم') الذي بدأ الأمر

• أظهر الأمر المحدد الذي بدأ العملية ('args')

• بفرز أفضل 10 عمليات ('رأس -10') عن طريق استخدام وحدة المعالجة المركزية بترتيب تنازلي ('فرز -ك 1 -R')

يبدو الإخراج شيئًا من هذا القبيل:

%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

لأنظمة Windows

لا يدعم Windows أصلاً 'قمة' و 'ملاحظة' الأوامر مثل أنظمة تشبه يونيكس تفعل.ومع ذلك ، لا يزال بإمكانك التحقق من موارد وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك:

مدير المهام: أداة سهلة الاستخدام لا تتطلب معرفة سطر القيادة، مدير المهام هو أداة رسومية توفر لمحة عامة عن استخدام وحدة المعالجة المركزية ويعرض معلومات مفصلة حول تشغيل التطبيقات والعمليات.

• صحافة 'Ctrl+Shift+ESC"للوصول إلى مدير المهام

مرة واحدة هناك ، تحقق من "أداء"علامة التبويب لرؤية استخدام وحدة المعالجة المركزية في الوقت الفعلي ، أو"العمليات"علامة التبويب لمعرفة تفاصيل كل عملية تشغيل.

مراقب المورد: هذه نوافذ خيار سطر الأوامر الذي سيعرض رؤى مفصلة حول استخدام وحدة المعالجة المركزية وموارد النظام.

• اكتب 'RESMAN'في مربع الحوار Run ('وين+ص') و اضغط أدخل.

أنظمة واحدة مقابل النوى المتعددة

جوهر هو جزء من وحدة المعالجة المركزية التي تؤدي العملية الفعلية (المهام) ، مثل تنفيذ التعليمات من البرامج.

وحدة المعالجة المركزية ذات النواة الواحدة: في معالج أحادي النواة ، يمكن لوحدة المعالجة المركزية التعامل مع مهمة واحدة فقط في وقت واحد.يمكن أن يكون مفتاح السياق ، مما يعني أنه يمكن أن يتحول بين المهام بسرعة لإعطاء ظهور تطبيقات متعددة.ومع ذلك ، يمكن لوحدة المعالجة المركزية ذات النواة الواحدة أن تنخفض بسرعة مع الكثير من المهام المتزامنة.

وحدة المعالجة المركزية متعددة النواة: يحتوي المعالج متعدد النواة على اثنين أو أكثر من النوى داخل وحدة المعالجة المركزية واحدة.يمكن لكل نواة تنفيذ مهامها بشكل مستقل ، مما يعزز الأداء بشكل كبير ويسمح بمهام متعددة حقيقية.

تحميل وحدة المعالجة المركزية مقابل استخدام وحدة المعالجة المركزية

تساعد مراقبة كل من تحميل وحدة المعالجة المركزية واستخدامها في فهم مدى فعالية استخدام الخادم إمكانيات المعالجة الخاصة به.

تحميل وحدة المعالجة المركزية: يشير إلى عدد المهام التي تنتظر وقت وحدة المعالجة المركزية.يتم تمثيله كمتوسطات الحمل على مدار فترات زمنية مختلفة (متوسط ​​دقيقة واحدة و 5 دقائق و 15 دقيقة).توفر هذه المتوسطات نظرة ثاقبة على اتجاهات عبء العمل قصيرة الأجل وطويلة الأجل.يشير عبء وحدة المعالجة المركزية العالية إلى أن المهام تتنافس على معالجة الموارد ، مما يؤدي إلى استجابة أبطأ وتدهور الأداء.

استخدام وحدة المعالجة المركزية: يقيس النسبة المئوية للوقت الذي تقوم فيه وحدة المعالجة المركزية بنشاط بمعالجة مهام المعالجة.يشير استخدام وحدة المعالجة المركزية العالية إلى أن وحدة المعالجة المركزية تقوم بنشاط بتنفيذ التعليمات ومعالجة البيانات.ومع ذلك ، فإن الاستخدام العالي وحده لا يعني بالضرورة نظامًا تم تحميله بشكل زائد إذا تمت إدارة المهام بكفاءة.

أسباب حمولة وحدة المعالجة المركزية العالية

يمكن أن يكون سبب حمولة وحدة المعالجة المركزية العالية:

المهام الحسابية المكثفة: تشغيل الحسابات المعقدة أو معالجة مجموعات البيانات الكبيرة يزيد من تحميل وحدة المعالجة المركزية ، مثل تقديم مقاطع الفيديو أو تشغيل المحاكاة.

الكثير من المهام تعمل في وقت واحد: يمكن أن تتسبب تطبيقات متعددة أو عمليات خلفية تعمل في نفس الوقت في تحميل وحدة المعالجة المركزية العالية.على سبيل المثال ، يمكن تشغيل مستعرض ويب ومحرر فيديو ولعبة في وقت واحد أن يجهد وحدة المعالجة المركزية.

عمليات غير فعالة أو عالقة: قد تستخدم بعض العمليات وقت وحدة المعالجة المركزية أكثر من اللازم أو تتعثر في حلقة لا نهاية لها ، وتستهلك موارد وحدة المعالجة المركزية باستمرار.يحدث هذا في كثير من الأحيان مع برنامج ضعيف التصميم أو عربات التي تجرها الدواب.

إدارة وتقليل تحميل وحدة المعالجة المركزية

تشير الدراسات إلى أن الحفاظ على أ تحميل وحدة المعالجة المركزية أقل من 70 ٪ يستطيع تحسين عمر النظام بنسبة 30 ٪.هذا يعني الحفاظ على تحميل وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك في التحقق من تحسين الأداء فحسب ، بل يمتد أيضًا حياة أجهزتك.

فيما يلي طرق قليلة لتقليل تحميل وحدة المعالجة المركزية العالية:

إنهاء أو إعادة تشغيل العمليات الإشكالية: تحديد وإنهاء المهام التي تستهلك الكثير من وحدة المعالجة المركزية.على سبيل المثال ، إذا كان التطبيق يتسبب في حمولة عالية ، فيمكنك إنهاء المهمة أو إعادة تشغيل التطبيق.يمكن أن يساعدك الأمر العلوي في اكتشاف هذه المهام.

تحديث البرامج والسائقين: يمكن أن تؤدي البرامج والبرامج التشغيل التي عفا عليها الزمن إلى استخدام وحدة المعالجة المركزية غير الفعالة.يمكن أن يساعد الحفاظ على تحديث نظامك في تحسين الأداء عن طريق إصلاح الأخطاء وتحسين استخدام الموارد.

إعادة تثبيت أو خفض التطبيقات الإشكالية: إذا تسبب التطبيق باستمرار في تحميل عالي وحدة المعالجة المركزية ، فقد يعيد تثبيته أو استخدام إصدار أقدم في حل المشكلة.في بعض الأحيان تحتوي الإصدارات الأحدث على أخطاء تسبب استخدام عالي وحدة المعالجة المركزية.

أعد تشغيل جهاز الكمبيوتر الخاص بك: في بعض الأحيان ، يمكن لإعادة تشغيل الطراز القديم الجيد مسح العمليات التي تسبب حمولة عالية وإعادة ضبط النظام.هذه طريقة سريعة وسهلة لحل المشكلات المؤقتة.

يعد مراقبة تحميل وحدة المعالجة المركزية مقياسًا مهمًا لمراقبة ما إذا كنت ترغب في الحفاظ على أداء الخادم واستقراره.من خلال فهم مقاييس تحميل وحدة المعالجة المركزية ، باستخدام الأدوات المناسبة ، وإجراء عمليات فحص منتظمة ، يمكنك منع التحميل الزائد وضمان تشغيل خادم الويب أو الكمبيوتر بسلاسة.