「load average」によるCPU負荷の確認：UNIX処方箋

「事件は枯れたシステムが稼働する現場で起こってるんだ」と現場ですぐに役立つ知識を欲するあなたに贈る珠玉のTips集。今回は、uptimeコマンドで出力される「load average」の意味について解説する。

[ITmedia]

　Solaris 8でメールサーバを構築しています。以前、サーバの応答が遅くなった際、CPU負荷を確認しようと思いましたが、Solaris 8にはtopコマンド*がありませんでした。そこで、uptimeコマンドを使用したのですが、出力の「load average」の単位が分かりません。非常に応答が悪い状態でも、「1」や「2」という値なので、CPU使用率ではないようです。この単位を教えてください。

　uptimeはシステムの起動時間を表示するコマンドですが、同時に、システムの負荷の目安となる「load average」を表示できます。

# uptime

  2:14pm up 34 day(s), 19:42, 4 users, load average: 0.11, 0.05, 0.03

run queueとwait queue

　「load average」は、run queueに入っているジョブ*の数を表しています。run queueとはCPUに割り当てられたジョブが入れられる待ち行列のことで、CPU数が1つのときに「2」と表示された場合、CPUは2つのジョブを実行しています。この平均値が「load average」であり、左から1分、5分、15分間のrun queueにあるジョブ数となります。

　例えば、「load average」が「1.0」ならば、直近の1分間で常時1個のジョブがCPUに割り当てられていることを意味します。

　また、CPUリソースの割り当てを待っている状態のジョブは、run queueの前段階であるwait queueに入ります。これらのqueueの値が大きい状態であればサーバの負荷は高く、間断なく大量のジョブが発生している、あるいは1つのジョブの実行に時間やCPUリソースが大量に消費されていると考えられます。

vmstatコマンド

　run queueとwait queueの値は、vmstatコマンドによって同時に確認可能です（実行例1）。実行結果の「r」の項目がrun queueで、「b」の項目がwait queueの値を表しています。

# vmstat
procs     memory          page            disk         faults      cpu
r b w   swap  free re mf pi po fr de sr dd dd f0 s3  in   sy   cs us sy id
0 0 0 292344 52152  0  2  1  0  0  0  0  1  0  0  0 303  373  139  0  1 99

実行例1　vmstatコマンドによるqueueの確認

　例えば、ジョブの実行/待機状態の流れは図1のようになります。この場合、run queue内のジョブは、

（1+1+2+2）/4=1.5

なので、load averageは1.5となります。

図1　ジョブの実行と待機状態

prstatコマンド

　CPUの負荷率を測る場合は、Solaris 8からprstatというコマンドが使用できます。これはtopコマンドの代わりとして使用できるもので、プロセスごとにCPU使用率、プロセスサイズ、ステータス、uptimeが表示可能です。Solaris 8においてtopコマンドと同等の実行結果を出力したいときは、prstatコマンドの使用をお勧めします（実行例2）。

# prstat
   PID USERNAME SIZE    RSS STATE PRI NICE    TIME  CPU PROCESS/NLWP
 11258 root     6808K 6368K sleep 58     0 0:00.00 0.1% nscd/7
 18022 root     1536K 1344K cpu0  58     0 0:00.00 0.1% prstat/1
   393 root     2616K 2096K sleep 58     0 0:00.00 0.0% mibiisa/12
            :
            :
   131 root     2424K 1560K sleep 58     0 0:00.05 0.0% rpcbind/1
   231 root     1016K  704K sleep 58     0 0:00.00 0.0% utmpd/1
Total: 90 processes, 217 lwps, load averages: 0.03, 0.03, 0.03

実行例2　prstatの実行結果

　なお、prstatコマンドの出力にも「load averages:」という項目がありますが、この値はuptimeコマンドの「load average:」と同じ値を表示します。

このページで出てきた専門用語

topコマンド

プロセスの稼働状況（CPU使用率やメモリ使用率など）をリアルタイムに表示するコマンド。

ジョブ

各プログラムで実行される作業や仕事、処理など。