linux每日命令(38):iostat命令

聽風。發表於2018-12-08

Linux系統中的 iostat是I/O statistics(輸入/輸出統計)的縮寫,iostat工具將對系統的磁碟操作活動進行監視。它的特點是彙報磁碟活動統計情況,同時也會彙報出CPU使用情況。同vmstat一樣,iostat也有一個弱點,就是它不能對某個程式進行深入分析,僅對系統的整體情況進行分析。iostat屬於sysstat軟體包。可以用yum install sysstat 直接安裝。

一.命令格式

iostat [引數] [時間] [次數]

二.命令功能

通過iostat方便檢視CPU、網路卡、tty裝置、磁碟、CD-ROM 等等裝置的活動情況, 負載資訊。

三.命令引數

引數 描述
-c 顯示CPU使用情況
-d 顯示磁碟使用情況
-k 以 KB 為單位顯示,預設也是以KB顯示
-m 以 M 為單位顯示
-N 顯示磁碟陣列(LVM) 資訊
-n 顯示NFS 使用情況
-p [磁碟] 顯示磁碟和分割槽的情況
-t 顯示終端和CPU的資訊
-x 顯示詳細資訊
-V 顯示版本資訊

四.使用例項

1:顯示所有裝置負載情況

命令:

iostat

輸出:

[root@localhost tmp]# iostat
Linux 3.10.0-862.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月08日     _x86_64_    (2 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           2.19    0.01    8.30    0.00    0.00   89.50

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
scd0              0.00         0.00         0.00       1050          0
sda               0.43        13.70         6.11    7742241    3453170
dm-0              0.45        13.65         6.01    7709059    3393302
dm-1              0.03         0.01         0.10       6168      57680

說明:

%user:CPU處在使用者模式下的時間百分比。

%nice:CPU處在帶NICE值的使用者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:管理程式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空閒時間百分比。

備註:

如果%iowait的值過高,表示硬碟存在I/O瓶頸,%idle值高,表示CPU較空閒,
如果%idle值高但系統響應慢時,有可能是CPU等待分配記憶體,此時應加大記憶體容量。
如果idle小於70% IO壓力就較大了,一般讀取速度有較多的wait。
如果%idle值如果持續低於10,那麼系統的CPU處理能力相對較低,表明系統中最需要解決的資源是CPU。

tps:該裝置每秒的傳輸次數(Indicate the number of transfers per second that were issued to the device.)。“一次傳輸”意思是“一次I/O請求”。多個邏輯請求可能會被合併為“一次I/O請求”。“一次傳輸”請求的大小是未知的。

kB_read/s:每秒從裝置(drive expressed)讀取的資料量;

kB_wrtn/s:每秒向裝置(drive expressed)寫入的資料量;

kB_read:讀取的總資料量;kB_wrtn:寫入的總數量資料量;

這些單位都為Kilobytes。

2:定時顯示所有資訊

命令:

iostat 2 3

輸出:

[root@localhost tmp]# iostat 2 3
Linux 3.10.0-862.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月08日     _x86_64_    (2 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           2.19    0.01    8.30    0.00    0.00   89.49

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
scd0              0.00         0.00         0.00       1050          0
sda               0.43        13.70         6.11    7742257    3453702
dm-0              0.45        13.64         6.00    7709075    3393834
dm-1              0.03         0.01         0.10       6168      57680

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           7.97    0.00   10.28    0.00    0.00   81.75

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
scd0              0.00         0.00         0.00          0          0
sda               0.00         0.00         0.00          0          0
dm-0              0.00         0.00         0.00          0          0
dm-1              0.00         0.00         0.00          0          0

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           7.79    0.00    9.87    0.00    0.00   82.34

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
scd0              0.00         0.00         0.00          0          0
sda               0.00         0.00         0.00          0          0
dm-0              0.00         0.00         0.00          0          0
dm-1              0.00         0.00         0.00          0          0

說明:

每隔2秒重新整理顯示,且顯示3次

3:顯示指定磁碟資訊

命令:

iostat -d sda

輸出:

[root@localhost tmp]# iostat -d sda
Linux 3.10.0-862.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月08日     _x86_64_    (2 CPU)

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               0.43        13.69         6.11    7742257    3453933

4:以M為單位顯示所有資訊

命令:

iostat -m

輸出:

root@localhost tmp]# iostat -m
Linux 3.10.0-862.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月08日     _x86_64_    (2 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           2.19    0.01    8.30    0.00    0.00   89.49

Device:            tps    MB_read/s    MB_wrtn/s    MB_read    MB_wrtn
scd0              0.00         0.00         0.00          1          0
sda               0.43         0.01         0.01       7564       3373
dm-0              0.45         0.01         0.01       7531       3314
dm-1              0.03         0.00         0.00          6         56

5:顯示裝置磁碟使用情況詳細資訊,使用率(%util)、響應時間(await)

命令:

iostat -d -x 

輸出:

[root@localhost tmp]# iostat -d -x
Linux 3.10.0-862.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月08日     _x86_64_    (2 CPU)

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await r_await w_await  svctm  %util
scd0              0.00     0.00    0.00    0.00     0.00     0.00    72.41     0.00    1.76    1.76    0.00   1.52   0.00
sda               0.00     0.05    0.21    0.22    13.68     6.10    91.28     0.00    1.95    2.22    1.69   0.53   0.02
dm-0              0.00     0.00    0.21    0.24    13.62     6.00    87.07     0.00    2.05    2.26    1.87   0.49   0.02
dm-1              0.00     0.00    0.00    0.03     0.01     0.10     8.24     0.00   10.60    0.81   11.33   0.26   0.00

說明:

disk屬性值說明:

rrqm/s: 每秒進行 merge 的讀運算元目.即 delta(rmerge)/s

wrqm/s: 每秒進行 merge 的寫運算元目.即 delta(wmerge)/s

r/s: 每秒完成的讀 I/O 裝置次數.即 delta(rio)/s

w/s: 每秒完成的寫 I/O 裝置次數.即 delta(wio)/s

rsec/s: 每秒讀扇區數.即 delta(rsect)/s

wsec/s: 每秒寫扇區數.即 delta(wsect)/s

rkB/s: 每秒讀K位元組數.是 rsect/s 的一半,因為每扇區大小為512位元組.(需要計算)

wkB/s: 每秒寫K位元組數.是 wsect/s 的一半.(需要計算)

avgrq-sz:平均每次裝置I/O操作的資料大小 (扇區).delta(rsect+wsect)/delta(rio+wio)

avgqu-sz:平均I/O佇列長度.即 delta(aveq)/s/1000 (因為aveq的單位為毫秒).

await: 平均每次裝置I/O操作的等待時間 (毫秒).即 delta(ruse+wuse)/delta(rio+wio)

svctm: 平均每次裝置I/O操作的服務時間 (毫秒).即 delta(use)/delta(rio+wio)

%util: 一秒中有百分之多少的時間用於 I/O 操作,或者說一秒中有多少時間 I/O 佇列是非空的,即 delta(use)/s/1000 (因為use的單位為毫秒)

備註:

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,該磁碟可能存在瓶頸。
%idle小於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 檢視檢視b引數(等待資源的程式數)和wa引數(IO等待所佔用的CPU時間的百分比,高過30%時IO壓力高)。
另外 await 的引數也要多和 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資料的大小,如果次數多,但資料拿的小的話,其實 IO 也會很小。
如果資料拿的大,才IO 的資料會高。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 一般要小於 await (因為同時等待的請求的等待時間被重複計算了),svctm 的大小一般和磁碟效能有關,CPU/記憶體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 的大小一般取決於服務時間(svctm) 以及 I/O 佇列的長度和 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 遠大於 svctm,說明 I/O 佇列太長,應用得到的響應時間變慢,如果響應時間超過了使用者可以容許的範圍,這時可以考慮更換更快的磁碟,調整核心 elevator 演算法,優化應用,或者升級 CPU。
佇列長度(avgqu-sz)也可作為衡量系統 I/O 負荷的指標,但由於 avgqu-sz 是按照單位時間的平均值,所以不能反映瞬間的 I/O 洪水。

形象的比喻:

r/s+w/s 類似於交款人的總數
平均佇列長度(avgqu-sz)類似於單位時間裡平均排隊人的個數
平均服務時間(svctm)類似於收銀員的收款速度
平均等待時間(await)類似於平均每人的等待時間
平均I/O資料(avgrq-sz)類似於平均每人所買的東西多少
I/O 操作率 (%util)類似於收款臺前有人排隊的時間比例

裝置IO操作:總IO(io)/s = r/s(讀) +w/s(寫) =1.46 + 25.28=26.74
平均每次裝置I/O操作只需要0.36毫秒完成,現在卻需要10.57毫秒完成,因為發出的 請求太多(每秒26.74個),假如請求時同時發出的,可以這樣計算平均等待時間:
平均等待時間=單個I/O伺服器時間*(1+2+…+請求總數-1)/請求總數
每秒發出的I/0請求很多,但是平均佇列就4,表示這些請求比較均勻,大部分處理還是比較及時。

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