PowerFlex：CPU 概念和故障处理

概念解释

• 中央处理器 (CPU)：CPU 是执行计算机程序指令的硬件。
  它执行计算机系统的基本算术、逻辑和输入/输出操作。
  通常称为处理器或插槽

• CPU 核心：CPU 核心是实际的 CPU 处理组件。
  它处理从线程收到的所有命令序列。
  也称为 pCPU (VMware)

• CPU 线程：CPU 线程是 CPU 核心的虚拟版本。
  线程只是一个有序的指令序列。

• 逻辑核心：每个 CPU 线程直接与逻辑核心进行比较。逻辑核心数测量物理核心可以同时运行的操作数。
  借助超线程功能，一个物理核心可以运行两个操作，因此具有两个逻辑核心。

• 超线程：这是 CPU 将其每个物理核心拆分为虚拟核心（称为线程）的过程。
  可以在支持它的操作系统 (OS) 和 BIOS 上启用/禁用。

• 虚拟中央处理器 (vCPU)：虚拟机 (VM) 操作系统将每个 vCPU 视为单个物理 CPU 核心。
  表示分配给虚拟机的物理核心的部分或份额
  根据具体的虚拟机管理程序，每个物理核心支持每个虚拟机 5 至 10 个 vCPU。

CPU > 核心 > vCPU 图表

物理核心与逻辑核心
lscpu 命令输出

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

示例输出：

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.

逻辑核心总索引 = CPU 插槽数 × 每个插槽的物理核心数 × 每个物理核心的线程数。

/proc/cpuinfo 文件输出

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&/"

输出示例：
所有输出值都从零开始。

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.

逻辑核心总数 = 插槽中的逻辑核心数 × 物理 ID 总数

PowerFlex 文档和日志

要查找有关 PowerFlex 服务器的 CPU 相关信息，您可以使用以下方法：

仅在实时系统上
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

示例输出：

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

在实时系统和 getInfoDump 上
/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&/"

对于 getInfoDump，您必须更改 cpuinfo 文件位置，它位于 ...\getInfoDump\server\proc_cpuinfo.txt 下

/proc/cpuinfo 文件比 lscpu - 更全面。如需了解更多信息，请使用以下链接。

示例输出：

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

有关 PowerFlex 系统要求和建议，请参阅戴尔支持网站上的官方文档。

故障处理工具和提示

Linux
top
此工具可显示用户、任务、CPU 负载和内存使用情况。
要退出 top 功能，请按键盘上的字母“q”。

一些标准命令开关：
-i
Idle-processes
这会隐藏所有空闲进程，从而更轻松地对列表进行排序。

-n
Number-of-iterations
指定 top 在结束之前应产生的最大迭代次数或帧数。

-b
Batch-mode
在批处理模式下启动 top，这可用于将 top 的输出发送到其他程序或文件。

运行 top 时其他一些有用的命令包括：
M - 按内存用量对任务列表进行排序
P - 按处理器用量对任务列表进行排序
N - 按进程 ID 对任务列表进行排序
T - 按运行时间对任务列表进行排序

mpstat
此工具属于名为 sysstat的软件包，它会显示 CPU 活动。系统显示每个处理器（或处理器核心）的使用情况。

%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
显示平均使用率的命令。系统会显示上次启动以来的平均 CPU 使用率。

sar
此工具管理系统资源。

常用命令开关：
-u
此命令开关仅跟踪 CPU 性能

%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.

以下命令显示 Linux 系统上 CPU 利用率前 10 位的用户：

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

或者

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

Vmware在虚拟化环境中，尤其是常用的
在虚拟化环境中，尤其是常用的 VMware ESXi 中，系统资源的使用是分层的，有时过于全面而无法快速分析。
请遵循针对各种代码版本的此 VMware 知识库文章来排查 ESXi 主机/虚拟机性能问题：对 VMware 资源进行故障处理。

UI 和 CLI 均可用于对 CPU 和其他资源的性能进行故障处理。

用户界面：
vCenter Server 从所有连接的 ESXi 主机和虚拟机收集统计数据，并按配置的时间间隔汇总、计算和归档数据。
要访问数据，请启动 vSphere Client，选择您的虚拟机或主机，然后转至 Monitor > Performance > Overview，以获取 CPU、内存、磁盘和网络等主要指标的摘要。
转至 Advanced，然后使用右上角的 View 下拉菜单查看每个指标的更多详细信息。

CLI：
esxtop
此工具可显示用户、任务、CPU 负载和内存使用情况。
登录到主机 SSH 会话（需要 root 权限）并键入 esxtop。启动 ESXTOP 时，默认情况下会获得 CPU 视图。
请参阅以下文章，以更全面地了解各种 esxtop 指标和屏幕：ESXTOP 说明。

请注意，对于虚拟机上的特定操作系统/应用程序性能，请遵循相应操作系统/应用程序的供应商提供的相关说明。

一些标准命令开关：
-l
在大型环境中，由于必须收集的数据量和必须完成的计算，esxtop 可能具有较高的 CPU 利用率。
锁定特定实体并阻止 esxtop 收集详细信息，以限制所需的 CPU 运算能力。

-u
此选项会阻止收集服务器的物理 CPU 统计信息，从而减少了需要存储的大量数据。

-n
Number-of-iterations
指定 esxtop 在结束之前应产生的最大迭代次数或帧数。

-b
Batch-mode
在批处理模式下启动 top，这可用于将 top 的输出发送到其他程序或文件。

Windows
在 Windows 环境中，CPU 和内存高使用率并不一定是必须要解决的问题。这因应用场景而异。
我们可以使用任务管理器来查看哪个应用程序/任务/服务导致资源使用率高。

由于 Windows 服务器可用于各种目的，运行多个服务。
请遵循此 Microsoft 知识库文章对各种服务的性能问题进行故障处理：Windows 服务器组件故障处理。

PowerShell
跨平台任务自动化和配置管理框架，由命令行 shell 和脚本语言组成
请参阅以下文章，更全面地了解如何使用 PowerShell 进行 CPU 故障处理：PowerShell CPU 故障处理。

参考材料

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

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