每天一个linux命令(37)--iostat命令

  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,就是他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。

  1.命令格式:

    iostat[参数]  [时间]  [次数]

  2.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。

  3.命令参数:

    -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

    -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

  4.使用实例:

  实例1:显示所有设备负载情况

  命令:  iostat

  说明:cpu属性值说明

    %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:管理程序卫华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值高单系统响应慢时,有可能是CPU等待分配内存,此时应加大内存容量。%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。

    disk属性值说明:

    rrqm/s:每秒进行  merge 的读操作数目。即 rmerge/s

    r/s:每秒完成的读  I/O 设备次数。即  rio/s

    w/s:每秒完成的写   I/O 设备次数。即  wio/s

    rsec/s:每秒读扇区数。即  rsect/s

    wsec/s:每秒写扇区数。即 wsect/s

    rkB/s:每秒读K字节数。是 rsect/s  的一般,因为每扇区大小为512字节。

    wkB/s: 每秒写K字节数。是 wsect/s的一般。

    avgrq-sz: 平均每次设备I/O操作的数据大小(扇区)

    avgqu-sz:平均I/O队列长度

    await: 平均每次设备I/O操作的等待时间(毫秒)

    svctm:  平均每次设备I/O操作的服务时间(毫秒)

    %util: 一秒中有百分之多少的时间用于 I/O 操作,即被io 消耗的cpu 百分比

    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。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, io 响应太慢,则需要进行必要优化。如果avgqu-sz比较大,也表示有当量io 在等待。

  实例2:定时显示所有信息

  命令:iostat  2   3  每隔  2秒刷新显示,且显示3次。------这个可以写成一个监控脚本,并且定时刷新。

  实例3:显示指定磁盘信息

  命令:iostat -d  sda1  

  实例4:显示 tty 和 CPU  信息

  命令:iostat  -t

    实例5:以M 为单位显示所有信息

  命令:iostat  -m

  实例6:查看 TPS 和吞吐量信息

  命令:iostat -d  -k  1   1

  说明:

    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:写入的总数据量。

    这些单位都为kilobytes.

    上面的例子中,我们可以看到磁盘sda 以及它的各个分区的统计数据,当时统计的磁盘总TPS是22.73,下面是各个分区的TPS。(因为是瞬间值,所以总TPS并不严格等于各个分区TPS的总和)

  实例7:查看设备使用率(%util)、响应时间(await)

  命令:iostat  -d  -x  -k  1  1

  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

    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的一般。(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+swect)/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操作的服务时间(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)

    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 b 参数(等待资源的进程数)和wa参看 (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, IO 的数据才会高。也可以通过 avgqu-sz  *(r/s  or  w/s)= rsec/s  or  wsec/s 。也就是讲,读写速度是这个来决定的。

    svctm 一般要小于 await (因为同事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)也可以作为衡量系统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 与交款人的总数。  

    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时间

    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/s=r/s+w/s

    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+3...+请求总数-1)/请求总数。

    每秒发出的I/O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。

  实例8:查看CPU 状态

  命令:iostat -c  1  3  查看CPU状态,每秒刷新1次,一共刷新3次。

  貌似这个命令,包括之前的几个查看系统状态的命令都有有用的,最近刚好用的上。

  

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