IO實時監控命令iostat詳解

阿新 • • 發佈：2019-01-16

iostat用於輸出CPU和磁碟I/O相關的統計資訊

命令格式

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

iostat各個引數的說明

 -c 僅顯示CPU統計資訊.與-d選項互斥.
 -d 僅顯示磁碟統計資訊.與-c選項互斥.
 -k 以K為單位顯示每秒的磁碟請求數,預設單位塊.
 -p device | ALL
  與-x選項互斥,用於顯示塊裝置及系統分割槽的統計資訊.也可以在-p後指定一個裝置名,如:
  # iostat  
-p hda
  或顯示所有裝置
  # iostat -p ALL
 -t    在輸出資料時,列印蒐集資料的時間.
 -V    列印版本號和幫助資訊.
 -x    輸出擴充套件資訊.

iostat的簡單使用

[[email protected] server]$ iostat
Linux 2.6.32-431.11.15.el6.ucloud.x86_64 (ssdk1)     10/14/2016     _x86_64_    (4 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
            
0.44    0.00    0.26    0.01    0.01   99.29

Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn
vda               0.66         0.09         6.75    1404732  105885456
vdb               1.42        12.47        55.86  195619082  876552296

解釋一下各個輸出項的含義：

avg-cpu段:
%user: 在使用者級別執行所使用的CPU的百分比.
%nice: nice操作所使用的CPU的百分比.
 
%sys: 在系統級別(kernel)執行所使用CPU的百分比.
%iowait: CPU等待硬體I/O時,所佔用CPU百分比.
%idle: CPU空閒時間的百分比.

Device段:
tps: 每秒鐘傳送到的I/O請求數.
Blk_read /s: 每秒讀取的block數.
Blk_wrtn/s: 每秒寫入的block數.
Blk_read:   讀入的block總數.
Blk_wrtn:  寫入的block總數.

入門使用

iostat -d -k 2

引數 -d 表示，顯示裝置（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秒重新整理一次。

[[email protected] server]$ iostat -d -k 2
Linux 2.6.32-431.11.15.el6.ucloud.x86_64 (ssdk1)     10/14/2016     _x86_64_    (4 CPU)

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
vda               0.66         0.04         3.37     702366   52944164
vdb               1.42         6.23        27.93   97809545  438300324

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
vda               2.00         0.00         8.00          0         16
vdb               2.00         0.00        24.00          0         48

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
vda               0.00         0.00         0.00          0          0
vdb               0.00         0.00         0.00          0          0

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
vda               0.50         0.00         2.00          0          4
vdb               0.00         0.00         0.00          0          0

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
vda               0.00         0.00         0.00          0          0
vdb               2.50         0.00        92.00          0        184

輸出項的意義：

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。

指定監控的裝置名稱為vda，該命令的輸出結果和上面命令完全相同

預設監控所有的硬碟裝置，現在指定只監控vda。

iostat -d vda 2

擴充套件使用-X引數

iostat還有一個比較常用的選項-x，該選項將用於顯示和io相關的擴充套件資料。

[[email protected] server]$ iostat -d -x -k 1 10
Linux 2.6.32-431.11.15.el6.ucloud.x86_64 (ssdk1)     10/14/2016     _x86_64_    (4 CPU)

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
vda               0.00     0.19    0.00    0.65     0.04     3.37    10.41     0.00    0.78   0.41   0.03
vdb               0.00     5.85    0.29    1.13     6.23    27.93    48.06     0.00    1.44   0.41   0.06

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
vda               0.00     0.00    0.00    0.00     0.00     0.00     0.00     0.00    0.00   0.00   0.00
vdb               0.00     0.00    0.00    0.00     0.00     0.00     0.00     0.00    0.00   0.00   0.00

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
vda               0.00     0.00    0.00    0.00     0.00     0.00     0.00     0.00    0.00   0.00   0.00
vdb               0.00     0.00    0.00    0.00     0.00     0.00     0.00     0.00    0.00   0.00   0.00

輸出項的意義：

rrqm/s：每秒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將請求發到各個FS，如果FS發現不同的讀取請求讀取的是相同Block的資料，FS會將這個請求合併Merge）；
wrqm/s：每秒這個裝置相關的寫入請求有多少被Merge了。
rsec/s：每秒讀取的扇區數；
wsec/s：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，佇列長度越短越好。    
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的響應時間，一般地系統IO響應時間應該低於5ms，如果大於10ms就比較大了。
         這個時間包括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，則說明佇列時間越短，反之差值越大，佇列時間越長，說明系統出了問題。
svctm    表示平均每次裝置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，該裝置有0.8秒在處理IO，而0.2秒閒置，那麼該裝置的%util = 0.8/1 = 80%，所以該引數暗示了裝置的繁忙程度
。一般地，如果該引數是100%表示裝置已經接近滿負荷運行了（當然如果是多磁碟，即使%util是100%，因為磁碟的併發能力，所以磁碟使用未必就到了瓶頸）。

常見用法

iostat -d -k 1 10         #檢視TPS和吞吐量資訊(磁碟讀寫速度單位為KB)
iostat -d -m 2            #檢視TPS和吞吐量資訊(磁碟讀寫速度單位為MB)
iostat -d -x -k 1 10      #檢視裝置使用率（%util）、響應時間（await） 
iostat -c 1 10            #檢視cpu狀態

例項分析

ostat -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/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

可以看到磁碟的平均響應時間<5ms，磁碟使用率>80。磁碟響應正常，但是已經很繁忙了。

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