linux每日命令(38):iostat命令

时间:2021-12-07 09:08:01

Linux系统中的 iostat是I/O statistics(输入/输出统计)的缩写,iostat工具将对系统的磁盘操作活动进行监视。它的特点是汇报磁盘活动统计情况,同时也会汇报出CPU使用情况。同vmstat一样,iostat也有一个弱点,就是它不能对某个进程进行深入分析,仅对系统的整体情况进行分析。iostat属于sysstat软件包。可以用yum install sysstat 直接安装。

一.命令格式

iostat [参数] [时间] [次数]

二.命令功能

通过iostat方便查看CPU、网卡、tty设备、磁盘、CD-ROM 等等设备的活动情况, 负载信息。

三.命令参数

参数 描述
-c 显示CPU使用情况
-d 显示磁盘使用情况
-k 以 KB 为单位显示,默认也是以KB显示
-m 以 M 为单位显示
-N 显示磁盘阵列(LVM) 信息
-n 显示NFS 使用情况
-p [磁盘] 显示磁盘和分区的情况
-t 显示终端和CPU的信息
-x 显示详细信息
-V 显示版本信息

四.使用实例

1:显示所有设备负载情况

命令:

iostat

输出:

[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

说明:

%user:CPU处在用户模式下的时间百分比。

%nice:CPU处在带NICE值的用户模式下的时间百分比。

%system:CPU处在系统模式下的时间百分比。

%iowait:CPU等待输入输出完成时间的百分比。

%steal:管理程序维护另一个虚拟处理器时,虚拟CPU的无意识等待时间百分比。

%idle:CPU空闲时间百分比。

备注:

如果%iowait的值过高,表示硬盘存在I/O瓶颈,%idle值高,表示CPU较空闲,

如果%idle值高但系统响应慢时,有可能是CPU等待分配内存,此时应加大内存容量。

如果idle小于70% IO压力就较大了,一般读取速度有较多的wait。

如果%idle值如果持续低于10,那么系统的CPU处理能力相对较低,表明系统中最需要解决的资源是CPU。

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。

2:定时显示所有信息

命令:

iostat 2 3

输出:

[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

说明:

每隔2秒刷新显示,且显示3次

3:显示指定磁盘信息

命令:

iostat -d sda

输出:

[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为单位显示所有信息

命令:

iostat -m

输出:

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:显示设备磁盘使用情况详细信息,使用率(%util)、响应时间(await)

命令:

iostat -d -x

输出:

[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

说明:

disk属性值说明:

rrqm/s: 每秒进行 merge 的读操作数目.即 delta(rmerge)/s

wrqm/s: 每秒进行 merge 的写操作数目.即 delta(wmerge)/s

r/s: 每秒完成的读 I/O 设备次数.即 delta(rio)/s

w/s: 每秒完成的写 I/O 设备次数.即 delta(wio)/s

rsec/s: 每秒读扇区数.即 delta(rsect)/s

wsec/s: 每秒写扇区数.即 delta(wsect)/s

rkB/s: 每秒读K字节数.是 rsect/s 的一半,因为每扇区大小为512字节.(需要计算)

wkB/s: 每秒写K字节数.是 wsect/s 的一半.(需要计算)

avgrq-sz:平均每次设备I/O操作的数据大小 (扇区).delta(rsect+wsect)/delta(rio+wio)

avgqu-sz:平均I/O队列长度.即 delta(aveq)/s/1000 (因为aveq的单位为毫秒).

await: 平均每次设备I/O操作的等待时间 (毫秒).即 delta(ruse+wuse)/delta(rio+wio)

svctm: 平均每次设备I/O操作的服务时间 (毫秒).即 delta(use)/delta(rio+wio)

%util: 一秒中有百分之多少的时间用于 I/O 操作,或者说一秒中有多少时间 I/O 队列是非空的,即 delta(use)/s/1000 (因为use的单位为毫秒)

备注:

如果 %util 接近 100%,说明产生的I/O请求太多,I/O系统已经满负荷,该磁盘可能存在瓶颈。

%idle小于70% IO压力就较大了,一般读取速度有较多的wait。

同时可以结合vmstat 查看查看b参数(等待资源的进程数)和wa参数(IO等待所占用的CPU时间的百分比,高过30%时IO压力高)。

另外 await 的参数也要多和 svctm 来参考。差的过高就一定有 IO 的问题。

avgqu-sz 也是个做 IO 调优时需要注意的地方,这个就是直接每次操作的数据的大小,如果次数多,但数据拿的小的话,其实 IO 也会很小。

如果数据拿的大,才IO 的数据会高。也可以通过 avgqu-sz × ( r/s or w/s ) = rsec/s or wsec/s。也就是讲,读定速度是这个来决定的。

svctm 一般要小于 await (因为同时等待的请求的等待时间被重复计算了),svctm 的大小一般和磁盘性能有关,CPU/内存的负荷也会对其有影响,请求过多也会间接导致 svctm 的增加。

await 的大小一般取决于服务时间(svctm) 以及 I/O 队列的长度和 I/O 请求的发出模式。如果 svctm 比较接近 await,说明 I/O 几乎没有等待时间;

如果 await 远大于 svctm,说明 I/O 队列太长,应用得到的响应时间变慢,如果响应时间超过了用户可以容许的范围,这时可以考虑更换更快的磁盘,调整内核 elevator 算法,优化应用,或者升级 CPU。

队列长度(avgqu-sz)也可作为衡量系统 I/O 负荷的指标,但由于 avgqu-sz 是按照单位时间的平均值,所以不能反映瞬间的 I/O 洪水。

形象的比喻:

r/s+w/s 类似于交款人的总数

平均队列长度(avgqu-sz)类似于单位时间里平均排队人的个数

平均服务时间(svctm)类似于收银员的收款速度

平均等待时间(await)类似于平均每人的等待时间

平均I/O数据(avgrq-sz)类似于平均每人所买的东西多少

I/O 操作率 (%util)类似于收款台前有人排队的时间比例

设备IO操作:总IO(io)/s = r/s(读) +w/s(写) =1.46 + 25.28=26.74

平均每次设备I/O操作只需要0.36毫秒完成,现在却需要10.57毫秒完成,因为发出的 请求太多(每秒26.74个),假如请求时同时发出的,可以这样计算平均等待时间:

平均等待时间=单个I/O服务器时间*(1+2+...+请求总数-1)/请求总数

每秒发出的I/0请求很多,但是平均队列就4,表示这些请求比较均匀,大部分处理还是比较及时。