通过案例学调优之--IOSTAT(查看磁盘I/O)

通过案例学调优之--IOSTAT(查看磁盘I/O) 简介 iostat主要用于监控系统设备的IO负载情况，iostat首次运行时显示自系统启动开始的各项统计信息，之后运行iostat将显示自上次运行该命令以后的统计信息。用户可以通过指定统计的次数和时间来获得所需的统计信息。

通过案例学调优之--IOSTAT(查看磁盘I/O)

简介

   iostat主要用于监控系统设备的IO负载情况，iostat首次运行时显示自系统启动开始的各项统计信息，之后运行iostat将显示自上次运行该命令以后的统计信息。用户可以通过指定统计的次数和时间来获得所需的统计信息。

语法

iostat [ -c ] [ -d ] [ -h ] [ -N ] [ -k | -m ] [ -t ] [ -V ] [ -x ] [ -z ] [ device [...] | ALL ] [ -p [ device [,...] | ALL ] ] [ interval [ count ] ]

入门使用

iostat -d -k 2

参数 -d 表示，显示设备（磁盘）使用状态；-k某些使用block为单位的列强制使用Kilobytes为单位；

        2表示，数据显示每隔2秒刷新一次。

输出如下

[oracle@rh6 ~]$ iostat -d -k 1 1
Linux 2.6.32-71.el6.i686 (rh6.cuug.net)         09/03/2014      _i686_  (1 CPU)

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               7.12       118.75        92.50     359143     279757
sdb               4.80        21.57        36.84      65225     111408
sdc               1.05         1.96       186.00       5928     562546
dm-0             31.31       116.83        92.49     353325     279736
dm-1              0.13         0.50         0.00       1516          0
dm-2              7.14        11.74        19.82      35501      59940
dm-3              4.11         5.58         9.11      16881      27540
dm-4              0.12         0.41         0.07       1249        216
dm-5              2.32         3.51         7.84      10605      23712
dm-6             24.76         0.48        98.55       1457     298052
dm-7             21.98         0.48        87.45       1445     264480

输出信息的意义

tps：该设备每秒的传输次数（Indicate the number of transfers per second that were issued to the device.）。"一次传输"意思是"一次I/O请求"。多个逻辑请求可能会被合并为"一次I/O请求"。"一次传输"请求的大小是未知的。
kB_read/s：每秒从设备（drive expressed）读取的数据量；
kB_wrtn/s：每秒向设备（drive expressed）写入的数据量；
kB_read：读取的总数据量；
kB_wrtn：写入的总数量数据量；这些单位都为Kilobytes。

上面的例子中，我们可以看到磁盘sda、sdb、sdc以及它的各个分区的统计数据。（因为是瞬间值，所以总TPS并不严格等于各个分区TPS的总和）

指定监控的设备名称为sda，该命令的输出结果和上面命令完全相同。

<strong> iostat -d sda 2</strong><br>

默认监控所有的硬盘设备，现在指定只监控sda。 

[oracle@rh6 ~]$ iostat -d sda
Linux 2.6.32-71.el6.i686 (rh6.cuug.net)         09/03/2014      _i686_  (1 CPU)
Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn
sda               5.95       186.83       148.89     718302     572434

-x 参数

iostat还有一个比较常用的选项-x，该选项将用于显示和io相关的扩展数据。

[oracle@rh6 ~]$ iostat -d -x
Linux 2.6.32-71.el6.i686 (rh6.cuug.net)         09/03/2014      _i686_  (1 CPU)

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s   rsec/s   wsec/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sda               3.31    16.34    2.74    3.15   184.16   146.98    56.21     0.14   23.31  11.92   7.02
sdb               2.09     5.85    0.60    3.79    33.46    63.70    22.14     0.10   23.22  20.64   9.05
sdc               0.51    35.65    0.41    0.41     3.04   288.45   356.75     0.04   52.55   1.49   0.12
dm-0              0.00     0.00    5.65   19.16   181.17   146.97    13.23     6.47  260.78   2.80   6.95
dm-1              0.00     0.00    0.10    0.00     0.78     0.00     8.00     0.00    4.15   3.08   0.03
dm-2              0.00     0.00    1.17    4.85    18.22    34.03     8.68     0.07   10.98   9.06   5.46
dm-3              0.00     0.00    1.06    2.59     8.66    17.28     7.10     0.04   12.06  10.83   3.95
dm-4              0.00     0.00    0.07    0.02     0.64     0.11     8.42     0.00    6.56   5.20   0.05
dm-5              0.00     0.00    0.26    1.56     5.44    12.28     9.76     0.12   65.55   2.49   0.45
dm-6              0.00     0.00    0.09   19.10     0.75   152.83     8.00     2.55  132.86   0.04   0.07
dm-7              0.00     0.00    0.09   16.95     0.74   135.61     8.00     2.54  149.24   0.02   0.03

rrqm/s：每秒这个设备相关的读取请求有多少被Merge了（当系统调用需要读取数据的时候，VFS将请求发到各个FS，如果FS发现不同的读取请求读取的是相同Block的数据，FS会将这个请求合并Merge）；
wrqm/s：每秒这个设备相关的写入请求有多少被Merge了。
rsec/s：每秒读取的扇区数；
wsec/：每秒写入的扇区数。
rKB/s：The number of read requests that were issued to the device per second；
wKB/s：The number of write requests that were issued to the device per second；
avgrq-sz 平均请求扇区的大小
avgqu-sz 是平均请求队列的长度。毫无疑问，队列长度越短越好。    
await：  每一个IO请求的处理的平均时间（单位是微秒毫秒）。这里可以理解为IO的响应时间，一般地系统IO响应时间应该低于5ms，如果大于10ms就比较大了。
         这个时间包括了队列时间和服务时间，也就是说，一般情况下，await大于svctm，它们的差值越小，则说明队列时间越短，反之差值越大，队列时间越长，说明系统出了问题。svctm    表示平均每次设备I/O操作的服务时间（以毫秒为单位）。如果svctm的值与await很接近，表示几乎没有I/O等待，磁盘性能很好，如果await的值远高于svctm的值，则表示I/O队列等待太长，系统上运行的应用程序将变慢。
%util： 在统计时间内所有处理IO时间，除以总共统计时间。例如，如果统计间隔1秒，该设备有0.8秒在处理IO，而0.2秒闲置，那么该设备的%util = 0.8/1 = 80%，所以该参数暗示了设备的繁忙程度
。一般地，如果该参数是100%表示设备已经接近满负荷运行了（当然如果是多磁盘，即使%util是100%，因为磁盘的并发能力，所以磁盘使用未必就到了瓶颈）。

-c 参数

iostat还可以用来获取cpu部分状态值：

[oracle@rh6 ~]$ iostat -c 1 1
Linux 2.6.32-71.el6.i686 (rh6.cuug.net)         09/03/2014      _i686_  (1 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.34    0.00    0.78   13.60    0.00   85.28

常见用法

iostat -d -k 1 10         #查看TPS和吞吐量信息(磁盘读写速度单位为KB)
iostat -d -m 2            #查看TPS和吞吐量信息(磁盘读写速度单位为MB)
iostat -d -x -k 1 10      #查看设备使用率（%util）、响应时间（await） 
iostat -c 1 10            #查看cpu状态

实例分析

[oracle@rh6 ~]$ iostat -d -k 1 3 |grep sdb

Device:    tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn

sdb               4.32        15.57        31.50      65309     132152

sdb               4.00         0.00        32.00          0         32

sdb               0.00         0.00         0.00          0          0

[oracle@rh6 ~]$ iostat -d -k -x 1 2
Linux 2.6.32-71.el6.i686 (rh6.cuug.net)         09/03/2014      _i686_  (1 CPU)

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sda               3.00    14.90    2.51    3.02    84.39    67.36    54.92     0.13   23.14  12.12   6.70
sdb               1.89     5.67    0.54    3.74    15.16    31.05    21.59     0.10   23.20  20.75   8.88
sdc               0.46    32.29    0.37    0.37     1.38   130.61   356.75     0.04   52.55   1.49   0.11
dm-0              0.00     0.00    5.14   17.59    83.04    67.35    13.23     5.86  257.93   2.92   6.63
dm-1              0.00     0.00    0.09    0.00     0.35     0.00     8.00     0.00    4.15   3.08   0.03
dm-2              0.00     0.00    1.06    4.66     8.26    16.34     8.59     0.06   11.22   9.24   5.29
dm-3              0.00     0.00    0.96    2.55     3.92     8.52     7.08     0.04   12.28  11.12   3.91
dm-4              0.00     0.00    0.07    0.01     0.29     0.05     8.42     0.00    6.56   5.20   0.04
dm-5              0.00     0.00    0.23    1.56     2.46     6.14     9.59     0.11   61.25   2.47   0.44
dm-6              0.00     0.00    0.08   17.30     0.34    69.20     8.00     2.31  132.86   0.04   0.06
dm-7              0.00     0.00    0.08   15.35     0.34    61.41     8.00     2.30  149.24   0.02   0.03

案例分析：

1)在db上做压力测试

18:09:46 SCOTT@ test1 >begin
  2  for i in 1..1000000 loop
  3  insert into tb1 values (i);
  4  end loop;
  5* end;

2）通过oracle监控数据文件I/O    

18:14:02 SYS@ test1 >select d.tablespace_name tbs,d.file_name,f.phyrds,f.phyblkrd ,f.readtim,f.phywrts,f.phyblkwrt,
  2  f.writetim
  3  from v$filestat f,dba_data_files d
  4  where f.file#=d.file_id
  5* order by tablespace_name ,file_name;
  
TBS                  FILE_NAME                          PHYRDS   PHYBLKRD    READTIM    PHYWRTS  PHYBLKWRT   WRITETIM
-------------------- ------------------------------ ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
DICT1                /u01/app/oracle/oradata/test1/          0          0          0          0          0          0
                     dict1.dbf
INDX                 /u01/app/oracle/oradata/test1/          1          1          0          0          0          0
                     index01.dbf
PERFS                /u01/app/oracle/oradata/test1/          1          1          0          0          0          0
                     perfs.dbf
SYSAUX               /u01/app/oracle/oradata/test1/        958       1321        267        257        337       1387
                     sysaux01.dbf
SYSTEM               /u01/app/oracle/oradata/test1/       4229       8177          8        121        146        722
                     system01.dbf
TBS_16               /u01/app/oracle/oradata/test1/          1          1          0          0          0          0
                     tbs_16.dbf
TBS                  FILE_NAME                          PHYRDS   PHYBLKRD    READTIM    PHYWRTS  PHYBLKWRT   WRITETIM
-------------------- ------------------------------ ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
UNDOTBS2             /u01/app/oracle/oradata/test1/      12929      12939         15       9037      12335       2545
                     undotbs2.dbf
USERS                /u01/app/oracle/oradata/test1/         72         72          0       1175       1593       1783
                     users01.dbf
8 rows selected.

undotbs2表空间上压力增大（DML操作生成大量的undo），users表空间压力增大，tb1表数据存储在users表空间上。

3)查看磁盘I/O
[oracle@rh6 ~]$ iostat -d -k -c 1 1
Linux 2.6.32-71.el6.i686 (rh6.cuug.net)         09/03/2014      _i686_  (1 CPU)
avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.78    0.00    1.03   14.15    0.00   84.04
Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               5.46        76.27        83.33     363511     397137
sdb               4.65        14.07        87.64      67081     417684
sdc               0.82         1.24       180.29       5932     859266
dm-0             26.32        75.05        83.32     357693     397116
dm-1              0.08         0.32         0.00       1516          0
dm-2             19.83         7.83        72.44      37341     345256
dm-3              3.46         3.54         8.64      16881      41156
dm-4              0.07         0.26         0.05       1249        216
dm-5              1.87         2.23         6.52      10621      31056
dm-6             31.28         0.31       124.79       1461     594772
dm-7             13.95         0.30        55.49       1445     264480

[oracle@rh6 ~]$ iostat -d -k -x 1 1
Linux 2.6.32-71.el6.i686 (rh6.cuug.net)         09/03/2014      _i686_  (1 CPU)
Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sda               2.70    18.76    2.26    3.19    76.09    83.14    58.44     0.13   23.72  13.63   7.43
sdb               1.70    19.57    0.58    4.06    14.04    87.46    43.74     0.12   25.54  22.23  10.32
sdc               0.42    44.49    0.33    0.48     1.24   179.86   445.40     0.55  681.36   8.93   0.73
dm-0              0.00     0.00    4.63   21.63    74.87    83.14    12.04     5.32  202.57   2.81   7.37
dm-1              0.00     0.00    0.08    0.00     0.32     0.00     8.00     0.00    4.15   3.08   0.02
dm-2              0.00     0.00    1.05   18.74     7.82    72.28     8.09     0.31   15.64   3.40   6.73
dm-3              0.00     0.00    0.87    2.58     3.53     8.63     7.05     0.05   13.06  11.85   4.09
dm-4              0.00     0.00    0.06    0.01     0.26     0.05     8.42     0.00    6.56   5.20   0.04
dm-5              0.00     0.00    0.21    1.66     2.22     6.50     9.33     0.10   54.91   3.38   0.63
dm-6              0.00     0.00    0.08   31.13     0.31   124.50     8.00    67.75 2171.18   0.22   0.68
dm-7              0.00     0.00    0.08   13.84     0.30    55.36     8.00     2.08  149.24   0.02   0.03

 /u01文件系统（数据文件）在sda上，redo log files存储在sdb上，归档日志文件存储在sdc上；通过以上可以知道，在sda和sdb上的I/O的压力较大。