Linux系統(tǒng)負(fù)載怎么查？監(jiān)控負(fù)載平均值與CPU內(nèi)存磁盤網(wǎng)絡(luò)實用指南

更新時間：2026年07月28日 09:16:58 作者：在前進的小劉

還在為Linux系統(tǒng)負(fù)載高而頭疼？本文從系統(tǒng)負(fù)載平均值原理講起,手把手教你用stress工具進行CPU、內(nèi)存、磁盤壓力測試,并總結(jié)監(jiān)控核心指標(biāo)、部署Prometheus等專業(yè)建議,最后深入systemd服務(wù)管理,帶你用systemctl命令開發(fā)自定義study服務(wù),快速提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和管理效率

監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)載

系統(tǒng)負(fù)載介紹

系統(tǒng)負(fù)載平均值：Linux內(nèi)核以活動請求數(shù)的指數(shù)移動平均值來表示。

活動請求數(shù)不僅包含運行中進程，還包含等待IO的進程，對應(yīng)于R和D。等待IO包括處于睡眠等待預(yù)期磁盤和網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)的任務(wù)。
指數(shù)移動平均值是一個數(shù)學(xué)公式，可以平滑趨勢數(shù)據(jù)的高值和低值，更加準(zhǔn)確地表示一段時間內(nèi)系統(tǒng)負(fù)載，并確定系統(tǒng)負(fù)載是隨著時間增加還是減少。
根據(jù)所有CPU活動請求數(shù)，每5秒計算一次Load Average。通過匯總這些值，可以得到最近1分鐘，5分鐘和15分鐘內(nèi)的指數(shù)移動平均值。
一些UNIX系統(tǒng)僅考慮CPU使用率或運行隊列長度。Linux中負(fù)載平均值中還包含了對IO的考量，遇到負(fù)載平均值很高但CPU活動很低時，檢查磁盤和網(wǎng)絡(luò)活動。
Linux將各個物理CPU核心和微處理器超線程計為獨立執(zhí)行單元。每個獨立的執(zhí)行單元擁有獨立的請求隊列。

stress工具

Linux 中的 stress 工具用于對系統(tǒng)進行壓力測試，可模擬 CPU、內(nèi)存、I/O 和磁盤等資源的高負(fù)載狀態(tài)。通過指定參數(shù)（如 -c 壓 CPU、-m 壓內(nèi)存）可創(chuàng)建負(fù)載，幫助發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在壓力下的穩(wěn)定性問題，常用于性能調(diào)優(yōu)或硬件驗證。

壓力測試cpu

#啟動兩個終端，一個終端進行消耗另一個終端監(jiān)控
[root@centos7 ~ 17:00:03]# stress -c 2
stress: info: [2178] dispatching hogs: 2 cpu, 0 io, 0 vm, 0 hdd
#stress -c 2  stress -c 是針對cpu的后面的數(shù)字是幾個，這里的2會讓電腦2個cpu跑滿，另一臺監(jiān)控終端是我們通過top監(jiān)控

top - 17:03:21 up 5 min,  2 users,  load average: 0.76, 0.26, 0.10
Tasks: 203 total,   3 running, 200 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu0  : 100.0/0.0   100[||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
%Cpu1  : 100.0/0.0   100[||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
%Cpu2  :   0.0/0.0     0[                                                    
%Cpu3  :   0.0/0.0     0[                     
#4個cpu2個已經(jīng)跑滿，回測試終端ctrl+c結(jié)束

壓力測試-內(nèi)存

#先查看消耗前的內(nèi)存，通過free命令去查看-m 以mb為單位
[root@centos7 ~ 17:05:01]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3931         479        3113          14         338        3220
Swap:          3967           0        3967

#消耗1Gb的內(nèi)存
[root@centos7 ~ 17:07:12]# stress -m 1 --vm-bytes 1G
stress: info: [2527] dispatching hogs: 0 cpu, 0 io, 1 vm, 0 hdd
#查看消耗后的內(nèi)存
[root@centos7 ~ 17:03:23]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3931        1378        2214          14         338        2321
Swap:          3967           0        3967

**注意?。?！**Mem表示物理區(qū)域也就是內(nèi)存，total是共計多少內(nèi)存，used表示使用了多少，free是空閑，shared是共享，buff/cache是緩存，available當(dāng)前可用。 Swap是交互區(qū)域，是磁盤的存儲，當(dāng)物理區(qū)域不夠時會像交互區(qū)域借用內(nèi)存。

壓力測試-磁盤

[root@centos7 ~ 17:11:54]# stress -m 1 --vm-bytes 4G
#創(chuàng)建一個消耗磁盤的進程，一個進程消耗4Gb

[root@centos7 ~ 17:24:20]# sar -dp 1
Linux 3.10.0-1160.71.1.el7.x86_64 (centos7.xiaoliu.cloud) 	2026年07月22日 	_x86_64_	(4 CPU)

17時24分23秒       DEV       tps  rd_sec/s  wr_sec/s  avgrq-sz  avgqu-sz     await     svctm     %util
17時24分25秒       sda    209.00      0.00 214016.00   1024.00    115.94    684.98      4.79    100.20
17時24分25秒       sr0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
17時24分25秒 centos-root     98.00      0.00 100352.00   1024.00    116.51   1470.18     10.22    100.20
# 監(jiān)控磁盤讀寫速度，重點關(guān)注rd_sec/s和wr_sec/s，單位是0.5k/每秒,每個sec（sector）是512Byte。

網(wǎng)絡(luò)測試

# 傳送一個大size的文件
# 監(jiān)控帶寬
[root@centos7 ~ 17:27:37]# sar -n DEV 1
Linux 3.10.0-1160.71.1.el7.x86_64 (centos7.xiaoliu.cloud) 	2026年07月22日 	_x86_64_	(4 CPU)

17時28分04秒     IFACE   rxpck/s   txpck/s    rxkB/s    txkB/s   rxcmp/s   txcmp/s  rxmcst/s
17時28分05秒        lo      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
17時28分05秒 virbr0-nic      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
17時28分05秒    virbr0      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
17時28分05秒     ens33  45963.00   6858.00  67666.94    402.50      0.00      0.00      0.00

監(jiān)控總結(jié)

以下是針對 Linux 系統(tǒng)監(jiān)控的幾條實用建議，涵蓋關(guān)鍵監(jiān)控維度和最佳實踐：

核心指標(biāo)實時監(jiān)控 重點跟蹤 CPU 使用率（用戶態(tài) / 系統(tǒng)態(tài)占比）、內(nèi)存占用（含緩存 /swap 使用率）、磁盤 I/O（讀寫吞吐量、IOPS）和網(wǎng)絡(luò)流量（帶寬利用率、連接數(shù)）?？赏ㄟ^ top/htop（實時）、vmstat/iostat（系統(tǒng)級）等工具快速查看。
部署專業(yè)監(jiān)控工具 對于服務(wù)器集群或長期監(jiān)控需求，建議使用 Prometheus + Grafana（可視化強）、Zabbix（全功能監(jiān)控）或 Nagios（輕量告警）等工具，實現(xiàn)指標(biāo)集中收集、趨勢分析和歷史數(shù)據(jù)查詢。
設(shè)置關(guān)鍵閾值告警 針對核心指標(biāo)配置告警閾值（如 CPU 持續(xù) 5 分鐘超 80%、磁盤空間不足 10%），通過郵件、短信或即時通訊工具推送告警，避免故障擴大。注意避免告警風(fēng)暴（可設(shè)置告警合并或延遲）。
監(jiān)控進程與服務(wù)狀態(tài) 定期檢查關(guān)鍵服務(wù)（如 Nginx、MySQL）的運行狀態(tài)、進程數(shù)及資源消耗，可通過 systemctl status 或自定義腳本實現(xiàn)。對異常退出的進程，結(jié)合日志排查崩潰原因。
日志集中管理與分析 將系統(tǒng)日志（/var/log/messages）、應(yīng)用日志集中存儲（如使用 ELK 棧），關(guān)注錯誤信息（ERROR 級別）、登錄異常（/var/log/auth.log）和磁盤錯誤（dmesg | grep error），必要時配置日志告警規(guī)則。
磁盤健康監(jiān)控 除空間使用率外，需關(guān)注磁盤壞塊（smartctl 工具檢測 S.M.A.R.T 信息）和文件系統(tǒng)完整性（定期運行 fsck，非掛載狀態(tài)下），避免硬件故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。
網(wǎng)絡(luò)與安全監(jiān)控 監(jiān)控端口開放狀態(tài)（netstat/ss）、異常連接（尤其是外部 IP 的高頻訪問）和防火墻規(guī)則生效情況。可結(jié)合 tcpdump 抓包分析可疑流量。
定期性能基線分析 記錄系統(tǒng)正常運行時的指標(biāo)基線（如平均負(fù)載、內(nèi)存使用峰值），當(dāng)指標(biāo)偏離基線時及時排查，避免微小異常累積成故障。
自動化監(jiān)控腳本 對個性化需求（如特定目錄文件數(shù)、應(yīng)用響應(yīng)時間），編寫 Shell 或 Python 腳本定期執(zhí)行檢查，輸出結(jié)果至監(jiān)控系統(tǒng)或直接觸發(fā)告警。
監(jiān)控權(quán)限與安全 限制監(jiān)控工具的權(quán)限（如僅授予讀取日志和指標(biāo)的權(quán)限），加密傳輸監(jiān)控數(shù)據(jù)，防止監(jiān)控系統(tǒng)本身成為安全薄弱點。

通過分層監(jiān)控（基礎(chǔ)指標(biāo)→服務(wù)狀態(tài)→業(yè)務(wù)性能）和主動預(yù)警，可顯著提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和故障響應(yīng)效率。

Linux 服務(wù)管理

systemd 介紹

基本概念

CentOS 7 使用 Systemd 引導(dǎo)系統(tǒng)啟動，速度最快，所有進程無論有無依賴關(guān)系則都是并行啟動（很多時候進程沒有真正啟動而是只有一個信號或者說是標(biāo)記而已，在真正利用的時候才會真正啟動）。Systemd為了解決上文的問題而誕生。它的目標(biāo)是，為系統(tǒng)的啟動和管理提供一套完整的解決方案。

系統(tǒng)引導(dǎo)程序：

用戶空間，systemd，pid為1
內(nèi)核空間，kthreadd，pid為2

服務(wù)：從業(yè)務(wù)角度來稱呼，例如 web 服務(wù)，數(shù)據(jù)庫服務(wù)。

守護進程（daemon）：web 服務(wù)器對外提供 web 服務(wù)，由 web 相關(guān)的進程提供支持。

以web服務(wù)為例：

服務(wù)：web服務(wù)
守護進程：httpd

重點：一個服務(wù)的正常運行是有非常多大進程在維持，這個功能可能對應(yīng)部分進程，比如我們電腦開機，還沒有打開任何軟件，打開后臺管理器，有非常多的進程是啟動的，這些進程維持著服務(wù)正常的運行，所以稱之為守護進程。

例如：

#我們在虛擬機上安裝軟件包httpd
#啟動這個服務(wù)
[root@centos7 ~ 18:40:18]# systemctl start httpd   #啟動httpd
#查看進程
[root@centos7 ~ 18:41:07]# ps -C httpd f
   PID TTY      STAT   TIME COMMAND
  5745 ?        Ss     0:00 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
  5751 ?        S      0:00  \_ /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
  5752 ?        S      0:00  \_ /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
  5753 ?        S      0:00  \_ /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
  5754 ?        S      0:00  \_ /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
  5755 ?        S      0:00  \_ /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
#f我們查看樹形結(jié)構(gòu)可以看出進程之間的關(guān)系，這六個進程就是httpd的守護進程

systemd 架構(gòu)

守護進程：systemd，由守護進程干活。

工具：systemctl，提供給用戶要、用來根機器交互的工具。

unit類型

systemctl 命令用于管理不同類型的系統(tǒng)對象，這些對象稱之為 units。

Service unit：用于定義系統(tǒng)服務(wù)，文件擴展名為**.service**，例如httpd.service
Socket unit：用于標(biāo)識進程間通信用的 socket文件，文件擴展名為.socket
Target unit：用于模擬實現(xiàn)“運行級別”，文件擴展名為.target
Timer unit：用于管理計劃任務(wù)，文件擴展名為.timer
Device unit：用于定義內(nèi)核識別的設(shè)備，文件擴展名為.device
Mount unit：用于定義文件系統(tǒng)掛載點，文件擴展名為.mount
Snapshot unit：管理系統(tǒng)快照，文件擴展名為.snapshot
Swap unit：用于標(biāo)識swap設(shè)備，文件擴展名為.swap
Automount unit：文件系統(tǒng)的自動掛載點，文件擴展名為.automount
Path unit：用于根據(jù)文件系統(tǒng)上特定對象的變化來啟動其他服務(wù)，文件擴展名為.path
Slice unit：用于資源管理，文件擴展名為.slice

查看 unit 列表信息

#列出狀態(tài)為loaded units
[root@centos7 ~ 18:42:58]# systemctl list-units
#數(shù)量非常多
[root@centos7 ~ 18:48:28]# systemctl list-units | wc -l
169

systemctl list-units命令輸出說明：

UNIT：服務(wù)單元名稱。
LOAD：systemd是否正確解析了單元的配置并將該單元加載到內(nèi)存中。
ACTIVE：單元的高級別激活狀態(tài)。此信息表明單元是否已成功啟動。
SUB：單元的低級別激活狀態(tài)。此信息指示有關(guān)該單元的更多詳細信息。信息視單元類型、狀態(tài)以及單元的執(zhí)行方式而異。
DESCRIPTION：單元的簡短描述。

#通過-t選定特定類型unit查看，我們選有關(guān)定時器類型
[root@centos7 ~ 18:49:47]# systemctl list-units -t timer 
UNIT                         LOAD   ACTIVE SUB     DESCRIPTION
systemd-tmpfiles-clean.timer loaded active waiting Daily Cleanup of Temporary Directories
unbound-anchor.timer         loaded active waiting daily update of the root trust anchor for D

LOAD   = Reflects whether the unit definition was properly loaded.
ACTIVE = The high-level unit activation state, i.e. generalization of SUB.
SUB    = The low-level unit activation state, values depend on unit type.

2 loaded units listed. Pass --all to see loaded but inactive units, too.
To show all installed unit files use 'systemctl list-unit-files'.

#查看系統(tǒng)中類型為service，狀態(tài)為active和inactive的unit
[root@centos7 ~ 18:56:38]# systemctl list-units --type service --all

# 列出系統(tǒng)中所有unit，包括未loaded的unit
[root@centos7 ~ 18:59:56]# systemctl list-unit-files

#查看失敗的服務(wù)

命令解釋

選項 --failed 作用只顯示那些失敗的單元
–type service 選項的作用是只顯示服務(wù)類型的單元

查看單個 unit 信息

[root@centos7 ~ 19:02:11]# systemctl status sshd.service
● sshd.service - OpenSSH server daemon
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/sshd.service; enabled; vendor preset: enabled)
   Active: active (running) since 三 2026-07-22 16:58:03 CST; 2h 11min ago
     Docs: man:sshd(8)
           man:sshd_config(5)
 Main PID: 1252 (sshd)
    Tasks: 1
   CGroup: /system.slice/sshd.service
           └─1252 /usr/sbin/sshd -D

7月 22 16:58:03 centos7.xiaoliu.cloud systemd[1]: Starting OpenSSH server daemon...
7月 22 16:58:03 centos7.xiaoliu.cloud sshd[1252]: Server listening on 0.0.0.0 port 22.
...

關(guān)鍵字	概述
loaded	單元配置文件已處理
active(running)	正在運行
active(exited)	已成功完成一次性配置
active(waiting)	運行中，正在等待事件
inactive	不再運行
enabled	系統(tǒng)引導(dǎo)時啟動
disabled	系統(tǒng)引導(dǎo)時不啟動
static	無法啟動，依賴其他單元啟動

控制系統(tǒng)服務(wù)

命令	任務(wù)
systemctl status UNIT	查看單元狀態(tài)的詳細信息。
systemctl stop UNIT	在運行中的系統(tǒng)上停止一項服務(wù)。
systemctl start UNIT	在運行中的系統(tǒng)上啟動一項服務(wù)。
systemctl restart UNIT	在運行中的系統(tǒng)上重新啟動一項服務(wù)。
systemctl reload UNIT	重新加載運行中服務(wù)的配置文件。
systemctl mask UNIT	禁用服務(wù)，使其無法手動啟動或在系統(tǒng)引導(dǎo)時啟動。
systemctl unmask UNIT	使屏蔽的服務(wù)變?yōu)榭捎谩?/td>
systemctl enable UNIT	將服務(wù)配置為在系統(tǒng)引導(dǎo)時啟動。使用 --now 選項也會啟動該服務(wù)。
systemctl disable UNIT	禁止服務(wù)在系統(tǒng)引導(dǎo)時啟動。使用 --now選項也會停止該服務(wù)。

# 停止服務(wù)
[root@centos7 ~ 19:10:40]# systemctl stop sshd.service 
#此時我如果斷開連接在想通過ssh登錄到虛擬機是行不通的了，需要在主機上重新開啟ssh服務(wù)

# 重新啟動服務(wù)（主機）
[root@centos7 ~ 19:16:44]# systemctl start sshd.service 
#可以再次通過ssh登錄

# 重啟服務(wù)，相當(dāng)于stop再start
[root@centos7 ~ 19:18:58]# systemctl restart sshd.service 
#此時斷開連接再通過ssh連接不受影響

# 重新加載，一般是配置文件發(fā)生改變的時候配置，配置文件發(fā)生改變并不會立刻告知給服務(wù)進程，修改配置需要重新加載一次配置文件，重新加載服務(wù)
[root@centos7 ~ 19:20:24]# systemctl reload sshd.service 
# 重新加載服務(wù)，服務(wù)對應(yīng)的主進程不會重啟，只會重新加載一次配置文件。

# 禁止服務(wù)開機自啟
[root@centos7 ~ 19:22:53]# systemctl disable sshd.service 
[root@centos7 ~ 19:24:46]# systemctl is-enabled sshd
disabled

# 設(shè)置服務(wù)開機自啟
[root@centos7 ~ 19:25:03]# systemctl enable sshd.service --now
[root@centos7 ~ 19:26:03]# systemctl is-enabled sshd
enabled

# 禁用服務(wù)：服務(wù)被禁用后，將無法start，因為服務(wù)的配置文件指向/dev/null
[root@centos7 ~ 19:26:15]# systemctl mask sshd.service 
# 取消禁用
[root@centos7 ~ 19:27:26]# systemctl unmask sshd.service 
#null文件像黑洞類似于丟棄站

開發(fā)一個 study 服務(wù)

開發(fā) studyd 服務(wù)主程序 study

腳本說明：這是一個無限循環(huán)的腳本，每 5 秒會向 /var/log/study.log 文件中追加一行包含當(dāng)前時間的日志，內(nèi)容為 [時間]: I'M studying [ Linux ]。

[root@centos7 ~ 19:27:46]# vim /usr/local/bin/xdc

#!/bin/bash
# 第一行內(nèi)容是腳本的 "解釋器聲明"（shebang），指定該腳本使用 /bin/bash 作為解釋器執(zhí)行。系統(tǒng)會根據(jù)這一行找到對應(yīng)的 shell 程序來解析后續(xù)命令。

# 啟動一個無限循環(huán)：while 是循環(huán)關(guān)鍵字，true 是一個永遠為真的條件，因此這個循環(huán)會一直執(zhí)行下去，直到被外部終止（如 Ctrl+C）。
while true

# 循環(huán)體的開始標(biāo)記，do 和后面的 done 之間的內(nèi)容是循環(huán)中重復(fù)執(zhí)行的命令。
do

  # 執(zhí)行 date 命令（獲取當(dāng)前系統(tǒng)時間），并通過 $(...) 捕獲其輸出，將結(jié)果賦值給變量 DATE。
  DATE=$(date)

  # echo 命令輸出字符串，其中 $DATE 會被替換為變量的值
  # >> 是追加重定向符號，將輸出內(nèi)容追加到 /var/log/study.log 文件中
  # 最終輸出內(nèi)容類似 Fri Oct 31 10:00:00 CST 2025: I'M studying [ Linux ]。
  echo "$DATE: I'M studying [ Linux ]" >> /var/log/study.log

  # 讓腳本暫停執(zhí)行 5 秒（sleep 命令用于延遲，單位默認(rèn)為秒），避免循環(huán)執(zhí)行過快。
  sleep 5

# 循環(huán)體的結(jié)束標(biāo)記，與前面的 while 和 do 配合，標(biāo)志著一次循環(huán)的結(jié)束。
done

[root@centos7 ~ 19:33:09]# chmod +x /usr/local/bin/xdc

2.創(chuàng)建 studyd 服務(wù)單元文件

#參考sshd
[root@centos7 ~ 19:35:03]# cp /usr/lib/systemd/system/sshd.service /etc/systemd/system/studyd.service 
[root@centos7 ~ 19:37:58]# vim /etc/systemd/system/studyd.service

[Unit]
Description=study server daemon

[Service]
ExecStart=/usr/local/bin/study

[Install]
WantedBy=multi-user.target

#配置文件發(fā)生變化通知systemd讀取unit的變化
[root@centos7 ~ 19:38:25]# systemctl daemon-reload
# 啟用并啟動服務(wù)
[root@centos7 ~ 19:38:55]# systemctl enable studyd --now
# 查看服務(wù)狀態(tài)
[root@centos7 ~ 19:39:26]# systemctl status studyd
● studyd.service - study server daemon
   Loaded: loaded (/etc/systemd/system/studyd.service; enabled; vendor preset: disabled)
   Active: active (running) since 三 2026-07-22 19:25:46 CST; 13min ago
 Main PID: 763 (study)
   CGroup: /system.slice/studyd.service
           ├─ 763 /bin/bash /usr/local/bin/study
           └─2748 sleep 5

7月 22 19:25:46 centos7.xiaoliu.cloud systemd[1]: Started study server daemon.