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运维天塌了,线上服务器CPU又爆满了,如何排查?

off999 2025-03-23 22:47 30 浏览 0 评论

线上服务器是业务的命脉,而CPU作为服务器的核心部件,直接决定了系统的计算能力。一旦CPU使用率飙升到100%,后果不堪设想:网站打不开、订单无法处理、数据同步中断,甚至可能引发系统宕机。CPU爆满不仅考验服务器的性能,更考验运维人员的应急能力。

那么,当CPU爆满时,我们该如何下手?是直接重启服务器,还是盲目杀掉进程?显然,这些都不是明智之举。正确的做法是循序渐进地排查,找到问题的根源,再对症下药。接下来,我将带你一步步走进排查与解决的全过程。

排查步骤:从混乱中找到线索

CPU爆满看似是个大问题,但只要有条理地排查,就能化繁为简。以下是我总结的排查步骤,每一步都配有详细的命令和操作思路。

第一步:确认CPU使用率,摸清现状

接到报警的第一件事,就是登录服务器,确认CPU到底有多“忙”。Linux系统中,最常用的工具莫过于top命令。

top 

运行top后,你会看到一个实时更新的界面,顶部显示系统资源概况。重点关注以下几行:

  • %Cpu(s):展示CPU的使用情况。us(user):用户态CPU使用率,通常是应用程序占用。sy(system):内核态CPU使用率,通常与系统调用相关。id(idle):空闲率,数值越低说明CPU越忙。

如果看到id接近0%,ussy高达90%以上,恭喜你,CPU确实爆满了。

小技巧:在top界面,按Shift + P,可以按CPU使用率对进程排序,快速找到“吃”CPU最多的家伙。

第二步:定位高CPU进程,抓住元凶

top已经帮我们锁定嫌疑犯,接下来要查清它的身份。记下CPU占用最高的进程ID(PID),比如某个进程PID是784,然后用ps命令挖出更多信息:

ps -ef | grep 784 

输出会显示进程的详细信息,包括启动命令、用户、运行时间等。

进阶操作:想知道进程用了多少CPU时间?试试这个:

ps -p grep -o %cpu,etime 
  • %cpu:CPU使用百分比。
  • etime:进程运行的总时间。

如果进程运行时间很短但CPU占用极高,可能是突发问题;如果运行时间很长,可能是慢性消耗。

第三步:分析进程行为,深入挖掘

找到高CPU进程后,别急着杀掉它,先搞清楚它在干什么。

如果是Java进程

Java应用是CPU爆满的常客,尤其是线程池配置不当或死循环时。可以用jstack查看线程堆栈:

jstack 784 > jstack.log 

打开jstack.log,搜索关键字RUNNABLE,找到活跃线程的堆栈。如果看到某个线程反复执行某段代码(比如某个while循环),问题就暴露了。

辅助命令:先用jps找到Java进程的PID:

jps -l 

如果是其他进程

对于非Java进程,strace是排查利器,可以跟踪系统调用:

strace -p 3049767 -o strace.log 

strace.log会记录进程的系统调用,比如read()write()fork()。如果看到某个调用频繁重复,可能是代码逻辑问题或IO瓶颈。

注意strace会影响性能,线上环境谨慎使用,抓几秒数据即可。

第四步:检查系统负载,了解全局

CPU高不一定是单个进程的问题,也可能是系统整体超载。用uptime快速查看负载:

uptime 

输出示例:

load average后面的三个数字分别是1分钟、5分钟、15分钟的系统负载。如果负载远高于CPU核心数(比如4核机器负载超过4),说明任务堆积严重。

再用vmstat看详细资源情况:

vmstat 1 

输出示例:

  • r:运行队列中的进程数,值过高说明CPU忙不过来。
  • ussyid:与top类似,反映CPU使用分布。

第五步:监控网络流量,排除外部干扰

有时CPU爆满不是内部问题,而是外部流量冲击导致。用iftop查看网络流量:

iftop -i enp3s0 

iftop会显示每个连接的带宽占用。如果某个IP流量异常高,可能是DDoS攻击或爬虫。

没装iftop?试试nethogs

nethogs enp3s0 

它按进程显示网络使用情况,帮你找到流量大户。

第六步:翻查日志,寻找蛛丝马迹

日志是排查的宝藏。系统日志用这个命令:

tail -f /var/log/syslog 

如果是Ubuntu,可能看/var/log/syslog;CentOS则是/var/log/messages。找找有没有错误提示,比如Out of memory或硬件故障。

应用日志路径因项目而异,比如Nginx可能是/var/log/nginx/error.log,逐个排查吧。

第七步:分析CPU使用模式,分清主次

CPU爆满是用户态还是内核态问题?用mpstat一探究竟:

mpstat -P ALL 1 

输出示例:

  • %usr高:用户态问题,多半是应用代码。
  • %sys高:内核态问题,可能涉及系统调用或驱动。

解决方法:对症下药,恢复稳定

排查出原因后,接下来是解决问题。以下是常见场景的应对措施。

场景1:应用代码问题

如果jstack发现死循环,或perf定位到低效算法,赶紧通知开发优化代码。临时缓解可以用kill -9 PID杀进程,但要确保业务有重启机制。

性能分析

perf record -p 12345 perf report 

场景2:系统配置不当

并发连接过多?调整TCP参数:

sysctl -w net.core.somaxconn=1024 

文件描述符不够?修改限制:

ulimit -n 65535 

场景3:硬件瓶颈

CPU不够用?只能升级硬件或加机器了。临时可以用nice降低进程优先级:

renice 10 -p 12345 

场景4:负载过高

部署Nginx或HAProxy做负载均衡,分担压力。配置简单,这里不展开。

场景5:恶意进程

发现病毒?用kill干掉,再用clamav扫一遍:

clamscan -r / 

预防措施:防患于未然

解决问题后,别忘了亡羊补牢:

  1. 监控:用Zabbix或Prometheus实时监控,设置CPU告警。
  2. 测试:上线前用ab压测:
ab -n 10000 -c 100 http://baidu.com/ 
  1. 审查:定期查代码,优化瓶颈。
  2. 规划:根据业务量预留20%-30%资源冗余。
  3. 安全:装防火墙,限制异常流量。

运维无小事,稳定是王道

CPU爆满是运维路上的拦路虎,但只要掌握排查技巧,就能化险为夷。从topjstack,从日志到网络,每一步都可能藏着关键线索。希望这篇文章能成为你的实战指南,下次“天塌”时,愿你从容不迫,笑对危机!

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