PowerFlex: Koncepty procesoru a odstraňování souvisejících problémů

Vysvětlení konceptů

• Procesor (CPU) – Procesor je hardware, který provádí pokyny počítačových programů.
  Provádí základní aritmetické, logické a vstupně/výstupní operace počítačového systému.
  Většinou se označuje jako procesor (CPU) nebo socket.

• Jádro procesoru – Jádro procesoru je samotná komponenta procesoru, která provádí výpočty.
  Zpracovává všechny sekvence příkazů přijaté z vlákna.
  Označuje se také jako pCPU (VMware).

• Vlákno procesoru – Vlákno procesoru je virtuální verze jádra procesoru.
  Vlákno je pouze uspořádaná sekvence instrukcí.

• Logická jádra – Každé vlákno procesoru se přímo porovnává s logickým jádrem. Logická jádra měří počet operací, které může fyzické jádro současně provádět.
  Díky funkci Hyper-Threading může jedno fyzické jádro zpracovávat dvě operace, a proto má dvě logická jádra.

• Hyper-Threading – Jedná se o proces, při kterém procesor rozděluje každé ze svých fyzických jader na virtuální jádra, která se označují jako vlákna.
  Tuto funkci lze povolit či zakázat v operačních systémech a systémech BIOS, které to podporují.

• Virtuální procesor (vCPU) – Operační systém virtuálního počítače považuje každý virtuální procesor za jedno fyzické jádro procesoru.
  Představuje část nebo podíl fyzického jádra přiřazeného k virtuálnímu počítači.
  V závislosti na hypervisoru může každé fyzické jádro podporovat 5–10 virtuálních procesorů na jednom virtuálním počítači.

Schéma procesor > jádro > virtuální procesor

Fyzické jádro vs. logické jádro
lscpu Výstup příkazu

lscpu | egrep 'Socket\(s\)|Core\(s\) per socket|Thread\(s\) per core|CPU\(s\)\:' | tac

Příklad výstupu:

Socket(s):              2    ← The motherboard has 2 CPU processors/sockets.
Core(s) per socket:     8    ← Each CPU socket has 8 physical cores. Hence, it has 16 physical cores in total.  
Thread(s) per core:     2    ← Each physical CPU core can run 2 threads = Hyper-Threading enabled.
CPU(s):                 32   ← The computer has 2 × 8 × 2 = 32 logical cores in total.

Celkový index logických jader = sockety procesoru x fyzická jádra na socket x vlákna na fyzické jádro.

Výstup souboru /proc/cpuinfo

echo " "; echo "Model Name: "$(cat /proc/cpuinfo|egrep 'model name'|head -1|awk '{for(i=4;i<=20;i++)printf "%s ",$i;print ""}'); cat /proc/cpuinfo | egrep 'processor|physical id|siblings|core id|cpu cores' | sed "s/^processor/\n&/"

Příklad výstupu:
Všechny výstupní hodnoty jsou nulové.

processor     : 0    ← The index number of threads.
physical id   : 0    ← CPU socket index #0 (the only one if no other physical id's in the full output).  
siblings      : 8    ← The amount of logical cores in the socket.
core id       : 0    ← CPU core index #0.
cpu cores     : 4    ← CPU socket index #0 has 4 physical cores.

Celkový počet logických jader = siblings (počet jader bez hyperthreadingu) x celkový počet fyzických ID

Dokumentace a protokoly systému PowerFlex

Informace o procesoru serveru PowerFlex můžete vyhledat následujícími způsoby:

POUZE ve spuštěném systému
lscpu

echo " ";echo "Model Name: "$(lscpu|egrep 'Model name'|awk '{for(i=4;i<=20;i++)printf "%s ",$i;print ""}');echo " ";lscpu|egrep 'Socket\(s\)|Core\(s\) per socket|Thread\(s\) per core|CPU\(s\)\:'|tac

Příklad výstupu:

Model name:             Intel(R) Core(TM) i5-8350U CPU @ 1.70GHz

Socket(s):              1
Core(s) per socket:     4
Thread(s) per core:     2
CPU(s):                 8

Ve spuštěném systému a pomocí příkazu getInfoDump
/proc/cpuinfo

echo " ";echo "Model Name: "$(cat /proc/cpuinfo|egrep 'model name'|head -1|awk '{for(i=4;i<=20;i++)printf "%s ",$i;print ""}');cat /proc/cpuinfo|egrep 'processor|physical id|siblings|core id|cpu cores'|sed "s/^processor/\n&/"

V případě příkazu getInfoDump je třeba změnit umístění souboru cpuinfo – ...\getInfoDump\server\proc_cpuinfo.txt.

Soubor /proc/cpuinfo je obsáhlejší než lscpu - Další informace najdete na tomto odkazu.

Příklad výstupu:

Model Name: Intel(R) Core(TM) i5-8350U CPU @ 1.70GHz

processor       : 0
physical id     : 0
siblings        : 8
core id         : 0
cpu cores       : 4

processor       : 1
physical id     : 0
siblings        : 8
core id         : 0
cpu cores       : 4

processor       : 2
physical id     : 0
siblings        : 8
core id         : 1
cpu cores       : 4

processor       : 3
physical id     : 0
siblings        : 8
core id         : 1
cpu cores       : 4

processor       : 4
physical id     : 0
siblings        : 8
core id         : 2
cpu cores       : 4

processor       : 5
physical id     : 0
siblings        : 8
core id         : 2
cpu cores       : 4

processor       : 6
physical id     : 0
siblings        : 8
core id         : 3
cpu cores       : 4

processor       : 7
physical id     : 0
siblings        : 8
core id         : 3
cpu cores       : 4

Systémové požadavky a doporučení pro systém PowerFlex najdete v oficiální dokumentaci na webu podpory společnosti Dell.

Nástroje a tipy pro odstraňování problémů

Linux
top
Tento nástroj poskytuje údaje o uživatelích, úlohách, zatížení procesoru a využití paměti.
Pokud chcete nástroj top ukončit, stiskněte na klávesnici klávesu q.

Některé standardní přepínače příkazu:
-i
Idle-processes
Skryje všechny nečinné procesy, což usnadňuje procházení položek v seznamu.

-n
Number-of-iterations
Určuje maximální počet iterací nebo snímků, které by měl nástroj top vytvořit před ukončením.

-b
Batch-mode
Spustí nástroj top v dávkovém režimu, což může být užitečné pro odesílání výstupu z nástroje top do jiných programů nebo souboru.

Další užitečné příkazy při spuštěném nástroji top:
M – seřadí seznam úloh podle využití paměti
P – seřadí seznam úloh podle využití procesoru
N – seřadí seznam úloh podle ID procesu
T – seřadí seznam úloh podle doby provozu

mpstat
Tento nástroj je součástí softwarového balíčku s názvem sysstata zobrazuje aktivitu procesoru. Systém zobrazuje využití každého procesoru (nebo jádra procesoru).

%usr – % CPU usage at the user level.
%nice – % CPU usage for user processes labeled “nice”.
%sys – % CPU usage at the system (Linux kernel) level.
%iowait – % CPU usage idling waiting on a disk read/write.
%irq – % CPU usage handling hardware interrupts.
%soft – % CPU usage handing software interrupts.
%steal – % CPU usage being forced to wait for a hypervisor handling other virtual processors.
%guest – % CPU usage spent running a virtual processor.
%idle – % CPU usage on idle time (no processes, and not waiting on a disk read/write).

iostat
Příkaz pro průměrné využití. Systém zobrazuje průměrné využití procesoru od posledního spuštění.

sar
Tento nástroj spravuje systémové prostředky.

Běžný přepínač příkazového řádku:
-u
Tato možnost sleduje pouze výkon procesoru.

%user: Percentage of CPU utilization that occurred while executing at the user level (application).
%nice: Percentage of CPU utilization that occurred while executing at the user level with nice priority.
%system: Percentage of CPU utilization that occurred while executing at the system level (kernel).
%iowait: Percentage of time that the CPU or CPUs were idle during which the system had an outstanding disk I/O request.
%idle: Percentage of time that the CPU or CPUs were idle and the system did not have an outstanding disk I/O request.

Následující příkaz zobrazí 10 hlavních uživatelů procesoru v systému Linux:

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

NEBO

ps -eo pcpu,pid,user,args | sort -r -k1 | less

VMware
Ve virtualizačních prostředích, zejména v běžně používaném systému VMware ESXi, je využití systémových prostředků vrstvené a někdy příliš komplexní na to, aby ho bylo možné rychle analyzovat.
Postupujte podle tohoto článku znalostní databáze VMware, kde najdete pokyny k odstraňování problémů s výkonem hostitele / virtuálního počítače ESXi pro různé verze kódu – Odstraňování problémů s prostředky VMware.

Uživatelské rozhraní i rozhraní příkazového řádku lze použít k odstraňování problémů s výkonem procesoru a dalších prostředků.

Uživatelské rozhraní:
Nástroj vCenter Server shromažďuje statistická data ze všech připojených hostitelů a virtuálních počítačů ESXi a agreguje, počítá a archivuje data v nakonfigurovaných intervalech.
Pokud chcete získat přístup k datům, spusťte vSphere Client, vyberte svůj virtuální počítač nebo hostitele a přejděte do části Monitor > Performance > Overview, kde získáte souhrn hlavních ukazatelů, jako je procesor, paměť, disk a síť.
Přejděte do části Advanced a pomocí rozbalovací nabídky View v pravém horním rohu si prohlédněte další podrobnosti o jednotlivých indikátorech.

Rozhraní příkazového řádku:
esxtop
Tento nástroj poskytuje údaje o uživatelích, úlohách, zatížení procesoru a využití paměti.
Přihlaste se k relaci SSH hostitele (jsou vyžadována oprávnění uživatele root) a zadejte příkaz esxtop. Když spustíte nástroj ESXTOP, ve výchozím nastavení se zobrazí zobrazení procesoru.
Přečtěte si následující článek, abyste lépe pochopili různé metriky a obrazovky příkazu esxtop – Vysvětlení příkazu ESXTOP.

Upozorňujeme, že v případě výkonu konkrétního operačního systému nebo aplikace na virtuálním počítači je třeba se řídit příslušnými pokyny od daného výrobce OS/aplikace.

Některé standardní přepínače příkazu:
-l
Ve velkých prostředích může mít nástroj esxtop vysoké využití procesoru kvůli množství dat, která je třeba shromáždit, a výpočtům, které je třeba provést.
Uzamkne konkrétní entity a zabrání nástroji esxtop ve shromažďování podrobných informací, aby se omezilo množství potřebného výkonu procesoru.

-u
Tato možnost potlačí statistiky fyzického procesoru serveru, což šetří značné množství ukládaných dat.

-n
Number-of-iterations
Určuje maximální počet iterací nebo snímků, které by měl nástroj esxtop vytvořit před ukončením.

-b
Batch-mode
Spustí nástroj top v dávkovém režimu, což může být užitečné pro odesílání výstupu z nástroje top do jiných programů nebo souboru.

Windows
V prostředích Windows neznamená vysoké využití procesoru a paměti vždy problém, který je nutné opravit. To se liší podle případů použití.
Můžeme použít Správce úloh a zjistit, která aplikace/úloha/služba způsobuje vysoké využití zdrojů.

Servery Windows lze použít k různým účelům a mohou na nich být spuštěny různé služby.
Při odstraňování problémů s výkonem u různých služeb postupujte podle tohoto článku znalostní databáze Microsoft – Odstraňování problémů se součástmi systému Windows Server.

PowerShell
Prostředí pro automatizaci úloh a správu konfigurace napříč platformami, které se skládá z prostředí příkazového řádku a skriptovacího jazyka.
Podrobnější informace o odstraňování problémů s procesorem pomocí prostředí PowerShell najdete v článku Odstraňování problémů s procesorem pomocí prostředí PowerShell.

Reference

• https://www.accuwebhosting.com/blog/what-is-virtual-processor-or-vcpu/

• https://en.wikipedia.org/wiki/Central_processing_unit