Linux iostat命令詳解

iostat主要用于監控系統設備的IO負載情況,iostat首次運行時顯示自系統啟動開始的各項統計信息,之后運行iostat將顯示自上次運行該命令以后的統計信息。用戶可以通過指定統計的次數和時間來獲得所需的統計信息。

1.命令格式:

iostat[參數][時間][次數]

2.命令功能:

通過iostat方便查看CPU、網卡、tty設備、磁盤、CD-ROM 等等設備的活動情況,負載信息。

3.命令參數:

-C 顯示CPU使用情況
-d 顯示磁盤使用情況
-k 以 KB 為單位顯示
-m 以 M 為單位顯示
-N 顯示磁盤陣列(LVM) 信息
-n 顯示NFS 使用情況
-p[磁盤] 顯示磁盤和分區的情況
-t 顯示終端和CPU的信息
-x 顯示詳細信息
-V 顯示版本信息

4.基本使用
$iostat -d -k 1 10

參數 -d 表示,顯示設備(磁盤)使用狀態;-k某些使用block為單位的列強制使用Kilobytes為單位;1 10表示,數據顯示每隔1秒刷新一次,共顯示10次。

$iostat -d -k 1 10
Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda              39.29        21.14         1.44  441339807   29990031
sda1              0.00         0.00         0.00       1623        523
sda2              1.32         1.43         4.54   29834273   94827104
sda3              6.30         0.85        24.95   17816289  520725244
sda5              0.85         0.46         3.40    9543503   70970116
sda6              0.00         0.00         0.00        550        236
sda7              0.00         0.00         0.00        406          0
sda8              0.00         0.00         0.00        406          0
sda9              0.00         0.00         0.00        406          0
sda10            60.68        18.35        71.43  383002263 1490928140

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda             327.55      5159.18       102.04       5056        100
sda1              0.00         0.00         0.00          0          0
cpu屬性值說明:

%user:CPU處在用戶模式下的時間百分比。
%nice:CPU處在帶NICE值的用戶模式下的時間百分比。
%system:CPU處在系統模式下的時間百分比。
%iowait:CPU等待輸入輸出完成時間的百分比。
%steal:管理程序維護另一個虛擬處理器時,虛擬CPU的無意識等待時間百分比。
%idle:CPU空閑時間百分比。

備注:如果%iowait的值過高,表示硬盤存在I/O瓶頸,%idle值高,表示CPU較空閑,如果%idle值高但系統響應慢時,有可能是CPU等待分配內存,此時應加大內存容量。%idle值如果持續低于10,那么系統的CPU處理能力相對較低,表明系統中最需要解決的資源是CPU。

disk屬性值說明:
rrqm/s: 每秒進行 merge 的讀操作數目。即 rmerge/s
wrqm/s: 每秒進行 merge 的寫操作數目。即 wmerge/s
r/s: 每秒完成的讀 I/O 設備次數。即 rio/s
w/s: 每秒完成的寫 I/O 設備次數。即 wio/s
rsec/s: 每秒讀扇區數。即 rsect/s
wsec/s: 每秒寫扇區數。即 wsect/s
rkB/s: 每秒讀K字節數。是 rsect/s 的一半,因為每扇區大小為512字節。
wkB/s: 每秒寫K字節數。是 wsect/s 的一半。
avgrq-sz: 平均每次設備I/O操作的數據大小 (扇區)。
avgqu-sz: 平均I/O隊列長度。
await: 平均每次設備I/O操作的等待時間 (毫秒)。
svctm: 平均每次設備I/O操作的服務時間 (毫秒)。
%util: 一秒中有百分之多少的時間用于 I/O 操作,即被io消耗的cpu百分比

備注:如果 %util 接近 100%,說明產生的I/O請求太多,I/O系統已經滿負荷,該磁盤可能存在瓶頸。如果 svctm 比較接近 await,說明 I/O 幾乎沒有等待時間;如果 await 遠大于 svctm,說明I/O 隊列太長,io響應太慢,則需要進行必要優化。如果avgqu-sz比較大,也表示有當量io在等待。

5.常見用法

$iostat -d -k 1 10 #查看TPS和吞吐量信息
iostat -d -x -k 1 10 #查看設備使用率(%util)、響應時間(await)
iostat -c 1 10 #查看cpu狀態

  1. 實例分析
$$iostat -d -k 1 |grep sda10
Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn   
sda10            60.72        18.95        71.53  395637647 1493241908
sda10           299.02      4266.67       129.41       4352        132
sda10           483.84      4589.90      4117.17       4544       4076
sda10           218.00      3360.00       100.00       3360        100
sda10           546.00      8784.00       124.00       8784        124
sda10           827.00     13232.00       136.00      13232        136

上面看到,磁盤每秒傳輸次數平均約400;每秒磁盤讀取約5MB,寫入約1MB。

iostat -d -x -k 1
Device:    rrqm/s wrqm/s   r/s   w/s  rsec/s  wsec/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sda          1.56  28.31  7.84 31.50   43.65    3.16    21.82     1.58     1.19     0.03    0.80   2.61  10.29
sda          1.98  24.75 419.80  6.93 13465.35  253.47  6732.67   126.73    32.15     2.00    4.70   2.00  85.25
sda          3.06  41.84 444.90 54.08 14204.08 2048.98  7102.04  1024.49    32.57     2.10    4.21   1.85  92.24

可以看到磁盤的平均響應時間<5ms,磁盤使用率>80。磁盤響應正常,但是已經很繁忙了(主要是看%util和svctm)。

六、總結

????????如果 %util 接近 100%,說明產生的I/O請求太多,I/O系統已經滿負荷,該磁盤可能存在瓶頸。 idle小于70% IO壓力就較大了,一般讀取速度有較多的wait。
同時可以結合vmstat 查看查看b參數(等待資源的進程數)和wa參數(IO等待所占用的CPU時間的百分比,高過30%時IO壓力高)。
????????另外 await 的參數也要多和 svctm 來參考。差的過高就一定有 IO 的問題。avgqu-sz 也是個做 IO 調優時需要注意的地方,這個就是直接每次操作的數據的大小,如果次數多,但數據拿的小的話,其實 IO 也會很小。如果數據拿的大,才IO 的數據會高。也可以通過 avgqu-sz × ( r/s or w/s ) = rsec/s or wsec/s。也就是講,讀定速度是這個來決定的。
svctm 一般要小于 await (因為同時等待的請求的等待時間被重復計算了),svctm 的大小一般和磁盤性能有關,CPU/內存的負荷也會對其有影響,請求過多也會間接導致 svctm 的增加。await 的大小一般取決于服務時間(svctm) 以及 I/O 隊列的長度和 I/O 請求的發出模式。如果 svctm 比較接近 await,說明 I/O 幾乎沒有等待時間;如果 await 遠大于 svctm,說明 I/O 隊列太長,應用得到的響應時間變慢,如果響應時間超過了用戶可以容許的范圍,這時可以考慮更換更快的磁盤,調整內核 elevator 算法,優化應用,或者升級 CPU。

參考資料:
http://blog.csdn.net/gxiaop/article/details/55098842
http://www.orczhou.com/index.php/2010/03/iostat-detail/

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