使用iostat指令了解Linux磁碟效能

簡介

iostat主要用於監控系統設備的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，之後運行iostat將顯示自上次運行該命令以後的統計信息。使用者可以透過指定統計的次數和時間來獲得所需的統計資料。

文法

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

入門使用

iostat -d -k 1 10
Device:tpskB_read/skB_wrtn/skB_readkB_wrtn
sda39.2921.14 1.44441339807 29990031
sda10.00 0.00 0.00 1623523
sda21.32 1.43 4.54 29834273 94827104
sda36.30 0.8524.95 17816289520725244
sda50.85 0.46 3.409543503 70970116
sda60.00 0.00 0.00550236
sda70.00 0.00 0.004060
sda80.00 0.00 0.004060
sda90.00 0.00 0.004060
sda1060.6818.3571.43383002263 1490928140
 
Device:tpskB_read/skB_wrtn/skB_readkB_wrtn
sda 327.555159.18 102.04 5056100
sda10.00 0.00 0.0000

參數 -d 表示，顯示設備（磁碟）使用狀態；-k某些使用block為單位的列強制使用Kilobytes為單位；2表示，資料顯示每隔2秒刷新一次。

輸出訊息的意義

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：每秒寫入裝置（drive expressed）的資料量；
kB_read：讀取的總資料量；
kB_wrtn：寫入的總數量資料量；這些單位都是Kilobytes。

在上面的範例中，我們可以看到磁碟sda以及它的各個分割區的統計數據，當時統計的磁碟總TPS是39.29，下面是各個分割區的TPS。 （因為是瞬間值，所以總TPS不嚴格等於各個分區TPS的總和）

指定監控的設備名稱為sda，該指令的輸出結果和上面指令完全相同。

iostat -d sda 2

預設監控所有的硬碟設備，現在指定只監控sda。

-x 參數
iostat還有一個比較常用的選項-x，該選項將用於顯示和io相關的擴展資料。

iostat -d -x -k 1 10
Device:rrqm/s wrqm/s r/s w/srsec/swsec/srkB/swkB/s avgrq-sz avgqu-sz awaitsvctm%util
sda1.5628.317.80 31.49 42.512.9221.26 1.46 1.16 0.030.79 2.6210.28
Device:rrqm/s wrqm/s r/s w/srsec/swsec/srkB/swkB/s avgrq-sz avgqu-sz awaitsvctm%util
sda2.0020.00 381.007.00 12320.00216.006160.00 108.0032.31 1.754.50 2.1784.20

輸出訊息的意義

rrqm/s：每秒鐘這個裝置相關的讀取請求有多少被Merge了（當系統呼叫需要讀取資料的時候，VFS將請求傳送到各個FS，如果FS發現不同的讀取請求讀取的是相同Block的數據，FS會將這個請求合併Merge）；wrqm/s：每秒這個設備相關的寫入請求有多少被Merge了。

rsec/s：每秒讀取的磁區數；
wsec/：每秒寫入的扇區數。
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 平均請求扇區的大小
avgqu-sz 是平均請求佇列的長度。毫無疑問，隊列長度越短越好。
await： 每一個IO請求的處理的平均時間（單位是微秒毫秒）。這裡可以理解為IO的反應時間，一般系統IO反應時間應該低於5ms，如果大於10ms就比較大了。
這個時間包含了佇列時間和服務時間，也就是說，一般情況下，await大於svctm，它們的差值越小，則表示佇列時間越短，反之差值越大，佇列時間越長，表示系統出了問題。
svctm 表示平均每次設備I/O操作的服務時間（以毫秒為單位）。如果svctm的值與await很接近，表示幾乎沒有I/O等待，磁碟效能很好，如果await的值遠高於svctm的值，則表示I/O佇列等待太長， 系統上執行的應用程式將變慢。
%util： 在統計時間內所有處理IO時間，除以總共統計時間。例如，如果統計間隔1秒，該設備有0.8秒在處理IO，而0.2秒閒置，那麼該設備的%util = 0.8/1 = 80%，所以該參數暗示了設備的繁忙程度
。一般地，如果該參數是100%表示設備已經接近滿載運行了（當然如果是多磁碟，即使%util是100%，因為磁碟的並發能力，所以磁碟使用未必就到了瓶頸）。

-c 參數
iostat也可以用來取得cpu部分狀態值：

iostat -c 1 10
avg-cpu: %user %nice %sys %iowait %idle
1.98 0.00 0.35 11.45 86.22
avg-cpu: %user %nice %sys %iowait %idle
1.62 0.00 0.25 34.46 63.67

常見用法

iostat -d -k 1 10 #查看TPS和吞吐量資訊(磁碟讀取和寫入速度單位為KB)
iostat -d -m 2 #查看TPS和吞吐量資訊(磁碟讀寫速度單位為MB)
iostat -d -x -k 1 10 #查看設備使用率（%util）、回應時間（await） iostat -c 1 10 #查看cpu狀態

實例分析

ostat -d -k 1 |grep sda10
Device:tpskB_read/skB_wrtn/skB_readkB_wrtn
sda1060.7218.9571.53395637647 1493241908
sda10 299.024266.67 129.41 4352132
sda10 483.844589.904117.17 4544 4076
sda10 218.003360.00 100.00 3360100
sda10 546.008784.00 124.00 8784124
sda10 827.00 13232.00 136.0013232136

上面看到，磁碟每秒傳輸次數平均約400；每秒磁碟讀取約5MB，寫入約1MB。

iostat -d -x -k 1
Device:rrqm/s wrqm/s r/s w/srsec/swsec/srkB/swkB/s avgrq-sz avgqu-sz awaitsvctm%util
sda1.5628.317.84 31.50 43.653.1621.82 1.58 1.19 0.030.80 2.6110.29
sda1.9824.75 419.806.93 13465.35253.476732.67 126.7332.15 2.004.70 2.0085.25
sda3.0641.84 444.90 54.08 14204.08 2048.987102.041024.4932.57 2.104.21 1.8592.24

可以看到磁碟的平均回應時間80。磁碟響應正常，但是已經很繁忙了。

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