Vérifier la charge système sous Linux avec uptime et vmstat

Le load average mesure le nombre moyen de processus en attente d’exécution ou d’I/O sur 1, 5 et 15 minutes. Pour l’interpréter, divisez-le par le nombre de cœurs CPU (nproc) : un ratio supérieur à 1.0 signifie que le système est surchargé.

Ce que vous allez apprendre

• Lire le load average avec uptime et /proc/loadavg
• Interpréter les 3 valeurs par rapport au nombre de cœurs CPU
• Distinguer surcharge CPU, surcharge I/O et saturation mémoire
• Diagnostiquer en temps réel avec vmstat, top et /proc/pressure
• Identifier les processus responsables de la surcharge
• Mettre en place une alerte simple en script

Dans quel contexte ?

La vérification de la charge système intervient dans de nombreuses situations :

• Un serveur web répond lentement — vous devez déterminer rapidement si c’est un problème CPU, mémoire ou disque
• Après un déploiement, vous vérifiez que l’application ne sature pas les ressources
• Une alerte monitoring signale un load average élevé — vous devez qualifier la nature du problème
• Vous préparez un dimensionnement : combien de cœurs et de RAM sont réellement utilisés ?
• En entretien ou en examen, on vous demande de diagnostiquer un serveur lent — la charge système est le premier réflexe

LFCS / RHCSA

Le monitoring des performances système fait partie du domaine Commandes essentielles de la LFCS (monitoring system performance) et du domaine Systèmes en fonctionnement de la RHCSA (tuning, journaux, scheduling). Vous devez savoir interpréter uptime, utiliser top et vmstat sans hésiter.

Le load average — uptime

Lire la charge en un coup d’œil

uptime

 08:13:36 up 14 days, 22:25,  4 users,  load average: 0,50, 0,53, 0,41

Les trois valeurs sont la charge moyenne sur 1 minute, 5 minutes et 15 minutes.

Lire depuis /proc/loadavg

cat /proc/loadavg

0.50 0.53 0.41 1/2509 2953827

Valeur	Signification
0.50	Load average 1 minute
0.53	Load average 5 minutes
0.41	Load average 15 minutes
1/2509	1 processus en cours d’exécution sur 2509 existants
2953827	Dernier PID attribué

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Interpréter le load average

Le load average représente le nombre moyen de processus qui sont soit en cours d’exécution (CPU), soit en attente d’I/O (disque, réseau). Pour l’interpréter, il faut le rapporter au nombre de cœurs :

nproc

16

Load average	Cœurs	Ratio	Interprétation
0,50	16	0,03	Système très peu chargé
8,00	16	0,50	Charge modérée (50 %)
16,00	16	1,00	Tous les cœurs occupés — seuil critique
32,00	16	2,00	File d’attente — processus ralentis

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La règle simple

Load / nproc < 0,7 → système confortable. > 1,0 → surcharge. > 2,0 → problème à résoudre rapidement. Regardez la valeur à 15 minutes pour la tendance de fond, celle à 1 minute pour l’état instantané.

Tendance — les 3 valeurs racontent une histoire

Pattern	Signification
1min > 5min > 15min	La charge monte — quelque chose vient de démarrer
1min < 5min < 15min	La charge descend — le pic est passé
Les 3 valeurs proches	Charge stable depuis 15 minutes
1min très élevé, 15min normal	Pic ponctuel — probablement un batch ou un déploiement

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Charge CPU ou charge I/O ?

Un load average élevé ne signifie pas forcément que le CPU est surchargé. Les processus en attente d’I/O disque comptent aussi. Pour distinguer :

Avec vmstat

vmstat 1 5

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- -------cpu-------
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st gu
 0  0 272128 7061744 4444732 21433220  0    1    61   561 15162   23  4  2 94  0  0  0
 0  0 272128 7061384 4444732 21433280  0    0     0     0 2274 3284  1  1 99  0  0  0
 0  0 272128 7055740 4444732 21433296  0    0     0   136 2615 17379  1  1 98  0  0  0

Colonne	Signification	Ce qu’il faut regarder
r	Processus en cours (run queue)	Si r > nproc → CPU saturé
b	Processus bloqués sur I/O	Si b > 0 régulièrement → problème disque
us	% CPU utilisateur	Travail applicatif
sy	% CPU système	Travail noyau
id	% CPU idle	Temps libre
wa	% CPU en attente I/O	Le signal clé : wa élevé = goulot disque
si/so	Swap in / Swap out	Si > 0 → mémoire insuffisante

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Le piège du wa (I/O wait)

Un load average de 20 avec wa à 60 % et id à 35 % ne signifie pas que le CPU est surchargé. C’est le disque qui est le goulot. Ajouter des cœurs CPU ne résoudra rien — il faut un disque plus rapide (SSD) ou optimiser les I/O.

Avec top

top -bn1 | head -5

top - 08:13:38 up 14 days, 22:26,  4 users,  load average: 0,50, 0,53, 0,41
Tasks: 472 total,   1 running, 471 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  1,1 us,  1,1 sy,  0,0 ni, 97,7 id,  0,0 wa,  0,0 hi,  0,0 si,  0,0 st
MiB Mem :  47953,2 total,   6890,4 free,  16420,6 used,  25271,6 buff/cache
MiB Swap:   4096,0 total,   3830,2 free,    265,8 used.  31532,6 avail Mem

La ligne %Cpu(s) donne la répartition en un coup d’œil : id élevé = système tranquille, wa élevé = problème I/O.

Identifier les processus gourmands

# Par CPU
ps aux --sort=-%cpu | head -10

# Par mémoire
ps aux --sort=-%mem | head -10

Dans top, appuyez sur P pour trier par CPU ou M pour trier par mémoire.

Vérifier la mémoire et le swap

free -h

               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            46Gi        16Gi       6,6Gi        33Mi        24Gi        30Gi
Swap:          4,0Gi       265Mi       3,7Gi

Valeur	Ce qu’il faut regarder
available	Mémoire réellement utilisable (inclut le cache récupérable)
Swap used	Si > 0, le système a manqué de RAM à un moment

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Ne pas confondre free et available

free montre la mémoire non utilisée du tout. available inclut le cache que Linux libérera si nécessaire. C’est available qui indique la marge réelle.

Vérifier si l’OOM killer est intervenu

sudo dmesg | grep -i "out of memory"

Si des lignes apparaissent, le système a dû tuer des processus par manque de mémoire — c’est un signal critique.

PSI — Pressure Stall Information (noyaux récents)

Sur les noyaux Linux 4.20+, /proc/pressure/ donne un indicateur précis de la pression sur chaque ressource :

cat /proc/pressure/cpu

some avg10=0.00 avg60=0.04 avg300=0.01 total=16325330830
full avg10=0.00 avg60=0.00 avg300=0.00 total=0

cat /proc/pressure/memory

some avg10=0.00 avg60=0.00 avg300=0.00 total=3943556
full avg10=0.00 avg60=0.00 avg300=0.00 total=3814571

cat /proc/pressure/io

some avg10=0.04 avg60=0.23 avg300=0.09 total=1144701447
full avg10=0.03 avg60=0.21 avg300=0.09 total=1058047928

Fichier	some	full
cpu	Au moins un processus attend du CPU	— (pas de full pour CPU)
memory	Au moins un processus attend de la mémoire	Tous les processus attendent
io	Au moins un processus attend une I/O	Tous les processus attendent

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Les valeurs avg10, avg60, avg300 sont les moyennes sur 10, 60 et 300 secondes (en % du temps). Toute valeur > 5 % mérite investigation.

Diagnostic rapide — méthodologie

1. Charge globale

   uptime
   nproc

   Calculez le ratio load/nproc. Si > 1, continuez le diagnostic.

2. CPU ou I/O ?

   vmstat 1 5

   Regardez wa (I/O wait) et r (run queue). Si wa > 20 % → problème disque. Si r > nproc → CPU saturé.

3. Mémoire

   free -h

   Si available est très faible ou Swap used est élevé → mémoire insuffisante.

4. Identifier le coupable

   ps aux --sort=-%cpu | head -5
   ps aux --sort=-%mem | head -5

5. Vérifier l’historique

   sudo dmesg | grep -i "out of memory"
   journalctl --since "1 hour ago" -p err

Alerte simple en script

#!/bin/bash
# Alerte si la charge dépasse le nombre de cœurs
LOAD=$(awk '{print $1}' /proc/loadavg)
CPUS=$(nproc)

if (( $(echo "$LOAD > $CPUS" | bc -l) )); then
    echo "ALERTE : load $LOAD dépasse $CPUS cœurs" | \
        mail -s "Charge élevée sur $(hostname)" admin@example.com
fi

Planifiez ce script avec un timer systemd ou cron toutes les 5 minutes.

Dépannage

Symptôme	Cause probable	Solution
Load élevé, CPU idle élevé	Processus bloqués sur I/O disque	vmstat : vérifier wa et b, migrer sur SSD
Load élevé, wa faible, us élevé	Charge CPU réelle	Identifier le processus avec top (touche P)
Swap utilisé en permanence	RAM insuffisante	Ajouter de la RAM ou réduire le nombre de services
OOM killer dans dmesg	Mémoire épuisée, processus tués	Augmenter RAM, configurer les limites cgroups
Load à 0 mais serveur lent	Problème réseau ou applicatif	Vérifier ss -tulpn, les latences réseau
Load monte par pic régulier	Cron ou batch planifié	crontab -l, systemctl list-timers pour identifier

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À retenir

• Le load average = nombre moyen de processus en exécution ou en attente d’I/O — divisez-le par nproc pour interpréter
• Trois valeurs (1, 5, 15 min) donnent la tendance : en hausse, stable ou en baisse
• wa dans vmstat est le signal clé pour distinguer surcharge CPU et surcharge I/O disque
• free -h : regardez available, pas free, pour évaluer la marge mémoire restante
• PSI (/proc/pressure/) donne la pression réelle sur CPU, mémoire et I/O sur les noyaux récents
• Un load > nproc n’est pas toujours un problème CPU — vérifiez toujours wa et swap avant de conclure
• En production, mettez en place une surveillance automatisée (Prometheus/Grafana) plutôt que des vérifications manuelles

Prochaines étapes

Évaluer les performances système Méthode USE complète : CPU, mémoire, disque, réseau

Surveiller la mémoire free, vmstat, /proc/meminfo, OOM killer — diagnostic mémoire complet

Contrôler l'espace disque et les inodes df, du, find, lsof — quand le disque est plein

Gérer les processus ps, top, kill, nice — identifier et contrôler les processus

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