磁碟IO效能監控（Linux 和 Windows）

作者：終南   <>

磁碟的IO效能是衡量計算機總體效能的一個重要指標。Linux提供了iostat命令來獲卻磁碟輸入／輸出（即IO）統計資訊，Windows則提供了WMI介面，可以透過編寫一個簡單的指令碼來獲取與iostat相當的功能。

1、Linux下的iostat命令

iostat -d -k -t 2

每隔2秒統計一次磁碟IO資訊，直到按Ctrl+C終止程式，-d 選項表示統計磁碟資訊， -k 表示以每秒KB的形式顯示，-t 要求列印出時間資訊，2 表示每隔 2 秒輸出一次。第一次輸出的磁碟IO負載狀況提供了關於自從系統啟動以來的統計資訊。隨後的每一次輸出則是每個間隔之間的平均IO負載狀況。

執行該命令後，輸出:

Linux 2.6.9-67.0.7.ELsmp (localhost.localdomain)        11/19/2008

Time: 03:15:25 PM
Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               3.53        26.66        54.76   30122033   61864280
sda1              0.51         1.07         1.73    1207649    1949740
sda2              0.00         0.00         0.00        538        256
sda3             13.84        25.59        53.03   28913291   59914092

Time: 03:15:27 PM
Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda             275.38         0.00      1738.69          0       3460
sda1             14.57         0.00        58.29          0        116
sda2              0.00         0.00         0.00          0          0
sda3            419.60         0.00      1678.39          0       3340

...

每次輸出都會列印時間資訊, 接下來顯示磁碟IO情況列表。

Device: 顯示磁碟名稱
tps: 表示每秒鐘輸出到物理磁碟的傳輸次數。一次傳輸就是一個對物理磁碟的 I/O 請求。多個邏輯請求可被併為對磁碟的一個單一 I／O 請求。傳輸具有中等的大小。
kB_read/s: 每秒從磁碟讀取的資料量，單位為KB。
kB_wrtn/s: 每秒從寫入磁碟的資料量，單位為KB。
Kb_read: 讀取的 KB 總數。 
Kb_wrtn: 寫入的 KB 總數。

\LogicalDisk\Avg. Disk Sec/Read

關於Performance Counter監控伺服器的IOPS更多的資料，您可以參考：

http://blogs.technet.com/b/cotw/archive/2009/03/18/analyzing-storage-performance.aspx 

2、WMI中的 Win32_PerfFormattedData_PerfDisk_LogicalDisk 物件

Win32_PerfFormattedData_PerfDisk_LogicalDisk 代表邏輯磁碟效能資料物件，利用該物件可以獲得磁碟的心能資訊。Win32_PerfFormattedData_PerfDisk_LogicalDisk物件有以下一些主要的屬性：

Name： 磁碟名稱
DiskTransfersPerSec：每秒磁碟傳輸次數。
DiskReadBytesPerSec：每秒從磁碟讀取得資料量，單位為Byte。
DiskWriteBytesPerSec：每秒從磁碟讀取得資料量，單位為Byte。
PercentFreeSpace：可用磁碟百分比。

3、使用 Win32_PerfFormattedData_PerfDisk_LogicalDisk 的注意事項

在使用 Win32_PerfFormattedData_PerfDisk_LogicalDisk 時，需要注意：

（1）不能使用 objWMIService.ExecQuery 執行 Select 語句來獲取磁碟效能資料
（2）必須使用 WbemScripting.SWbemRefresher 將 Win32_PerfFormattedData_PerfDisk_LogicalDisk 加入，然後不斷呼叫 Refresh 方法重新整理資料來獲取效能資訊
（3）第一次重新整理的時候，並不能獲取有用的資料，從第二次開始，才能獲取到磁碟效能資料
（4）以上問題與 WMI 中效能監控使用計數器的機制有關

4、使用舉例

為了對監控磁碟效能提供一個良好的使用者介面，可以利用VBScript編寫指令碼來獲取磁碟效能資料。指令碼的程式碼如下：

'Script File Name: DiskMonitor.vbs

strComputer = "."
Set objWMIService = GetObject("winmgmts:" _
   & "{impersonationLevel=impersonate}!//" & strComputer & "/root/cimv2")
set objRefresher = CreateObject("WbemScripting.SWbemRefresher")
Set colDisks = objRefresher.AddEnum(objWMIService, "Win32_PerfFormattedData_PerfDisk_LogicalDisk").objectSet

If Wscript.Arguments.Count = 0 Then
objRefresher.Refresh
For Each objDisk in colDisks
   Wscript.Echo objDisk.Name & " " & objDisk.DiskReadBytesPerSec & " " & objDisk.DiskWriteBytesPerSec
Next
End If

If Wscript.Arguments.Count = 1 Then
Interval = CInt(Wscript.Arguments(0)) * 1000
Do While True
   objRefresher.Refresh

   Wscript.Echo
   Wscript.Echo "Time: " & " " & Time()
   Wscript.Echo FormatStr("Device:", 15, 0) & FormatStr("tps", 7, 1) & FormatStr("    kB_read/s", 13, 1) & FormatStr("kB_wrtn/s", 13, 1) & FormatStr("Free Space", 13, 1)

   For Each objDisk in colDisks
    Wscript.Echo FormatStr(objDisk.Name, 15, 0) & FormatStr(objDisk.DiskTransfersPerSec, 7, 1) & FormatStr(objDisk.DiskReadBytesPerSec, 13, 1) & FormatStr(objDisk.DiskWriteBytesPerSec, 13, 1) & FormatStr(objDisk.PercentFreeSpace & "%", 13, 1)
   Next
   Wscript.Sleep Interval
Loop
End If

If Wscript.Arguments.Count = 2 Then
i = 0
Interval = CInt(Wscript.Arguments(0)) * 1000
Count = CInt(Wscript.Arguments(1))
Do While i < Count
   objRefresher.Refresh

   Wscript.Echo
   Wscript.Echo "Time: " & " " & Time()
   Wscript.Echo FormatStr("Device:", 15, 0) & FormatStr("tps", 7, 1) & FormatStr("    kB_read/s", 13, 1) & FormatStr("kB_wrtn/s", 13, 1) & FormatStr("Free Space", 13, 1)

   For Each objDisk in colDisks
    Wscript.Echo FormatStr(objDisk.Name, 15, 0) & FormatStr(objDisk.DiskTransfersPerSec, 7, 1) & FormatStr(objDisk.DiskReadBytesPerSec, 13, 1) & FormatStr(objDisk.DiskWriteBytesPerSec, 13, 1) & FormatStr(objDisk.PercentFreeSpace & "%", 13, 1)
   Next
   Wscript.Sleep Interval
   i = i + 1
Loop
End If

Function FormatStr(str, tLen, direction)
sLen = Len(str)
fStr = ""
num = tLen - sLen

j = 0
Do While j < num
   fStr = fStr & " "
   j = j + 1
Loop

If direction = 1 Then
   fStr = fStr & str
Else
   fStr = str & fStr
End If
FormatStr = fStr
End Function

使用舉例：

（1）CSCript DiskMonitor.vbs
止重新整理一次 Win32_PerfFormattedData_PerfDisk_LogicalDisk 物件，不會獲取到有用的資料。

（2）CSCript DiskMonitor.vbs 2
每隔 2 秒獲取一次磁碟效能資料並輸出，直到按 Ctrl+C 終止程式。

（3）CSCript DiskMonitor.vbs 2 100
每隔 2 秒獲取一次磁碟效能資料並輸出，總共獲取 100 次，然後退出。

該指令碼輸出的資訊包括 DiskTransfersPerSec、DiskReadBytesPerSec、DiskWriteBytesPerSec 和 PercentFreeSpace。