Het centrale processordeel (CPU) is de belangrijkste processor binnen een computersysteem dat verantwoordelijk is voor de algemene berekening en uitvoering van computerprogramma-instructies. De prestaties van een CPU zijn van invloed op de snelheid van een computer. Of u nu een server langzaam laat draaien of een trage personal computer wilt oplossen, een CPU-knelpunt kan de oorzaak zijn.
Wat is een CPU-knelpunt?
Een CPU-knelpunt treedt op wanneer de CPU het onderdeel is binnen een computersysteem dat de algehele prestaties beperkt. Wanneer andere componenten in een computersysteem workloads beter aankunnen dan de CPU en u de prestaties die u verwacht niet ziet, kunt u een CPU-knelpunt hebben. De CPU kan ouder zijn dan snellere componenten in de computer, of omgevingselementen zoals warmte of luchtstroom kunnen de prestaties van een CPU beïnvloeden.
Is 100% CPU-gebruik hetzelfde als een bottleneck?
Een knelpunt is niet hetzelfde als wanneer een CPU de volledige capaciteit bereikt. Drukke servers die draaien op maximale CPU-capaciteit hebben mogelijk een CPU-upgrade nodig wanneer ze te veel verwerking verwerken. Een drukke databaseserver kan bijvoorbeeld mogelijk geen zwaar gebruik aan als de geïnstalleerde CPU niet is gemaakt voor zware workloads. Een beheerder die problemen met een trage databaseserver oplost, kan zien dat de CPU een capaciteit van 100% heeft, wat de prestaties vertraagt. Trage prestaties op een server die op volledige hardwarecapaciteit draait, kunnen de schuld zijn van alle componenten (of sommige componenten) die de dataverwerking niet kunnen bijhouden.
Een CPU-knelpunt leidt niet altijd tot prestatieproblemen. De computer draait niet op topprestaties met een tragere CPU, maar is misschien onmerkbaar wanneer andere snelle componenten zijn geïnstalleerd of wanneer de server weinig gelijktijdige verzoeken afhandelt. Wanneer een computer last heeft van een CPU-knelpunt, lijkt hij misschien nog snel te draaien, maar hij kan sneller draaien met extra geoptimaliseerde configuraties. Voor dure servers die bedrijfsapplicaties hosten, is de aanschaf van nieuwe hardware duur, dus het is van oudsher kosteneffectiever om CPU-knelpunten op te lossen in plaats van apparatuur toe te voegen om een server te versnellen.
Wat veroorzaakt een CPU-knelpunt?
Bepaalde applicaties creëren CPU-intensieve taken. Anderen kunnen de grafische verwerkingseenheid (GPU) van een videokaart gebruiken om taken van de CPU naar de GPU over te dragen. Servers die machine learning en analytics verwerken, vereisen bijvoorbeeld uitgebreide CPU-resources. Een server die CPU-intensieve taken afhandelt, moet alleen deze taken uitvoeren, en applicaties voor andere bedrijfsverzoeken moeten op afzonderlijke servers worden geïnstalleerd, zodat verschillende taken niet "vechten" voor CPU-resources. Het hebben van een strategie voor serverworkloads in een omgeving optimaliseert het CPU-gebruik en vermijdt knelpunten.
Alle computerapparatuur moet zich in een koele ruimte met weinig vochtigheid bevinden. Hoge omgevingstemperaturen hebben invloed op de CPU-prestaties. Servers met weinig luchtstroom in hun koffers of geïnstalleerd in een kast waar de luchtstroom minimaal is, kunnen last hebben van op warmte gebaseerde CPU-degradatie.
Zorg ervoor dat uw servers voldoende geheugen en opslag hebben. Servers met geheugenbeperkingen moeten applicatiedata overbrengen naar hun opslagapparaten. Een overbelaste server verwerkt applicatietaken en geeft informatie door van het opslagapparaat naar het geheugen en vervolgens terug naar de CPU. Een geoptimaliseerde server laadt applicatie-informatie in het geheugen en geeft deze naar behoefte door aan de CPU, die deze teruggeeft aan het geheugen. Een hoog geheugengebruik kan erop wijzen dat de server extra random access memory (RAM) nodig heeft.
Wanneer beheerders toepassingen installeren, voegt het installatieproces soms onnodige processen toe om op te starten, wat betekent dat deze onnodige processen worden geladen wanneer de server opnieuw wordt opgestart. Hoe meer processen bij het opstarten worden geladen, hoe meer CPU-resources er nodig zijn om deze applicaties op de achtergrond uit te voeren. Verwijder deze achtergrondprocessen als ze onnodig zijn en geen voordelen bieden voor de serverfunctionaliteit. Bedenk ook dat sommige verborgen applicaties die op de achtergrond draaien malware kunnen zijn, dus scan de server met antivirus- en antimalwaresoftware.
Wat kan er gebeuren na een CPU-knelpunt?
Naast prestatieverlies kunnen CPU-knelpunten ook kritieke fouten op een computer veroorzaken. Kritieke fouten door CPU-knelpunten kunnen downtime veroorzaken voor applicaties die op een bedrijfsserver worden gehost. Beheerders moeten servers controleren op fouten in verband met hardwarestoringen.
De grootste observatie tijdens CPU-knelpunten is bevriezing en computercrashes. Wanneer de CPU overbelast raakt of taken niet kan bijhouden, kan de computer crashen. De kans op crashes en downtime neemt toe wanneer RAM en opslagruimte ook worden uitgeput tijdens de verwerking. Tenzij beheerders bewakingssoftware op een server hebben geïnstalleerd, crashes onverwacht zijn of de server opnieuw opstart zonder voorafgaande kennisgeving.
Hoe u een CPU-knelpunt kunt voorkomen
Het upgraden van hardware kan nodig zijn wanneer servers crashen als gevolg van CPU-knelpunten. Beheerders kunnen gemakkelijk hardwarebronnen toevoegen aan in de cloud gehoste servers in het administratiedashboard van de provider, maar beheerders op locatie moeten fysiek een CPU op een server installeren. On-premise servers moeten worden uitgeschakeld om een nieuwe CPU te installeren, en dit moet zorgvuldig worden gedaan om statische elektriciteit te voorkomen. Beheerders moeten zichzelf aarden bij het hanteren van CPU's om te voorkomen dat het onderdeel door statische elektriciteit wordt vernietigd.
Een load balancer helpt bij CPU-knelpunten. Er zijn verschillende servers nodig om de workloads in evenwicht te brengen bij load balancing. De load balancer bepaalt routes voor verkeer dat applicatieservices aanvraagt in plaats van al het verkeer naar één server te sturen. Met meerdere servers achter een load balancer worden workloads verdeeld over elke server op basis van CPU-gebruik en beschikbaarheid.
Beheerders die verantwoordelijk zijn voor de uptime van de server moeten altijd bewakingssoftware geïnstalleerd hebben in een netwerkomgeving om CPU-knelpunten en hoge pieken in CPU-gebruik op te sporen. Beide scenario's kunnen erop wijzen dat een server overbelast is met verzoeken, of malware kan middelen uitputten. Warmtegebaseerde prestatievermindering kan ook een probleem zijn, en serverbewakingssoftware stelt beheerders op de hoogte van hoge CPU-temperaturen.
Hoe een CPU-knelpunttest uit te voeren
Er zijn verschillende open-source knelpuntcheckers die u kunnen helpen bepalen of uw computer een CPU-upgrade nodig heeft of dat hardware moet worden geoptimaliseerd voor betere prestaties. Windows Task Manager houdt het CPU-gebruik native in de gaten en Linux heeft een bundel genaamd sysstat voor het beoordelen van CPU-activiteit. Zelfs met native applicaties hebben beheerders mogelijk betere monitoring en statistieken nodig om een CPU-knelpunt te identificeren.
Enkele gratis en open source knelpuntencheckers zijn:
Conclusie
CPU-knelpunten kunnen frustrerend zijn, maar het optimaliseren van een server is ook nodig om applicaties optimaal te laten draaien. Controleer uw servers op prestatieproblemen om kritieke crashes te voorkomen voordat knelpunten onvoorziene fouten op systemen veroorzaken. Als CPU-knelpunten aanhouden, overweeg dan om serverhardware te upgraden voor betere prestaties en stabiliteit.
Op zoek naar een manier om uw CPU's te upgraden zonder kostbare onderbrekingen? Met FlashStack ®, een hybride cloudinfrastructuuroplossing die gezamenlijk door Cisco en Pure Storage is ontwikkeld, kunt u knelpunten direct aanpakken met de mogelijkheid om uw computer, netwerk en opslag zonder downtime zonder onderbrekingen te upgraden.
