磁盘性能指标
衡量磁盘的性能，有五个常见指标：使用率、饱和度、IOPS、吞吐量以及响应时间等。这五个指标，是衡量磁盘性能的基本指标。
使用率：是指磁盘处理 I/O 的时间百分比。过高的使用率（比如超过 80%），通常意味着磁盘 I/O 存在性能瓶颈。
饱和度：是指磁盘处理 I/O 的繁忙程度。过高的饱和度，意味着磁盘存在严重的性能瓶颈。当饱和度为 100% 时，磁盘无法接受新的 I/O 请求。
IOPS（Input/Output Per Second）：是指每秒的 I/O 请求数。
吞吐量：是指每秒的 I/O 请求大小。
响应时间：是指 I/O 请求从发出到收到响应的间隔时间。
这里要注意的是，使用率只考虑有没有 I/O，而不考虑 I/O 的大小。换句话说，当使用率是 100% 的时候，磁盘依然有可能接受新的 I/O 请求。
在分析性能问题时，不要孤立地去比较某一指标，而要结合读写比例、I/O 类型（随机还是连续）以及 I/O 的大小，综合来分析。
举个例子，在数据库、大量小文件等这类随机读写比较多的场景中，IOPS 更能反映系统的整体性能；而在多媒体等顺序读写较多的场景中，吞吐量才更能反映系统的整体性能。
一般来说，我们在为应用程序的服务器选型时，要先对磁盘的 I/O 性能进行基准测试，以便可以准确评估，磁盘性能是否可以满足应用程序的需求。
这一方面，推荐用性能测试工具 fio ，来测试磁盘的 IOPS、吞吐量以及响应时间等核心指标。但还是那句话，因地制宜，灵活选取。在基准测试时，一定要注意根据应用程序 I/O 的特点，来具体评估指标。
磁盘 I/O 观测
iostat 是最常用的磁盘 I/O 性能观测工具，它提供了每个磁盘的使用率、IOPS、吞吐量等各种常见的性能指标，当然，这些指标实际上来自 /proc/diskstats。
# -d -x表示显示所有磁盘I/O的指标
[root@iZ2zeinb1j2xz9m1rtf1eoZ ~]# iostat -d -x 1
Linux 4.18.0-147.5.1.el8_1.x86_64 (iZ2zeinb1j2xz9m1rtf1eoZ) 10/02/2021 _x86_64_ (1 CPU)
Device r/s w/s rkB/s wkB/s rrqm/s wrqm/s %rrqm %wrqm r_await w_await aqu-sz rareq-sz wareq-sz svctm %util
vda 0.01 0.35 0.29 4.01 0.00 0.06 0.16 14.94 1.37 1.56 0.00 39.54 11.47 0.41 0.01
Device r/s w/s rkB/s wkB/s rrqm/s wrqm/s %rrqm %wrqm r_await w_await aqu-sz rareq-sz wareq-sz svctm %util
vda 1.00 0.00 8.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 0.00 0.00 8.00 0.00 1.00 0.10
Device r/s w/s rkB/s wkB/s rrqm/s wrqm/s %rrqm %wrqm r_await w_await aqu-sz rareq-sz wareq-sz svctm %util
vda 0.00 1.00 0.00 8.00 0.00 1.00 0.00 50.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.00 1.00 0.10
Device r/s w/s rkB/s wkB/s rrqm/s wrqm/s %rrqm %wrqm r_await w_await aqu-sz rareq-sz wareq-sz 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 0.00 0.00 0.00 0.00
Device r/s w/s rkB/s wkB/s rrqm/s wrqm/s %rrqm %wrqm r_await w_await aqu-sz rareq-sz wareq-sz 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 0.00 0.00 0.00 0.00
%util ，是磁盘 I/O 使用率；
r/s+ w/s ，就是 IOPS；
rkB/s+wkB/s ，就是吞吐量；
r_await+w_await ，就是响应时间。
在观测指标时，也别忘了结合请求的大小（ rareq-sz 和 wareq-sz）一起分析
从 iostat 并不能直接得到磁盘饱和度。事实上，饱和度通常也没有其他简单的观测方法，不过，可以把观测到的，平均请求队列长度或者读写请求完成的等待时间，跟基准测试的结果（比如通过 fio）进行对比，综合评估磁盘的饱和情况。
进程 I/O 观测
iostat 只提供磁盘整体的 I/O 性能数据，并不能知道具体是哪些进程在进行磁盘读写。要观察进程的 I/O 情况，使用 pidstat 和 iotop 这两个工具。pidstat加上 -d 参数，可以看到进程的 I/O 情况，如下所示：
[root@iZ2zeinb1j2xz9m1rtf1eoZ ~]# pidstat -d 1
Linux 4.18.0-147.5.1.el8_1.x86_64 (iZ2zeinb1j2xz9m1rtf1eoZ) 10/02/2021 _x86_64_ (1 CPU)
10:02:36 PM UID PID kB_rd/s kB_wr/s kB_ccwr/s iodelay Command
10:02:37 PM 0 10969 0.00 3.96 0.00 0 AliYunDun
从 pidstat 的输出你能看到，它可以实时查看每个进程的 I/O 情况，包括下面这些内容。
用户 ID（UID）和进程 ID（PID） 。
每秒读取的数据大小（kB_rd/s） ，单位是 KB。
每秒发出的写请求数据大小（kB_wr/s） ，单位是 KB。
每秒取消的写请求数据大小（kB_ccwr/s） ，单位是 KB。
块 I/O 延迟（iodelay），包括等待同步块 I/O 和换入块 I/O 结束的时间，单位是时钟周期。
iotop是一个类似于 top 的工具，可以按照 I/O 大小对进程排序，然后找到 I/O 较大的那些进程。
$ iotop
Total DISK READ : 0.00 B/s | Total DISK WRITE : 7.85 K/s
Actual DISK READ: 0.00 B/s | Actual DISK WRITE: 0.00 B/s
TID PRIO USER DISK READ DISK WRITE SWAPIN IO> COMMAND
15055 be/3 root 0.00 B/s 7.85 K/s 0.00 % 0.00 % systemd-journald
从这个输出，可以看到，前两行分别表示，进程的磁盘读写大小总数和磁盘真实的读写大小总数。因为缓存、缓冲区、I/O 合并等因素的影响，它们可能并不相等。剩下的部分，则是从各个角度来分别表示进程的 I/O 情况，包括线程 ID、I/O 优先级、每秒读磁盘的大小、每秒写磁盘的大小、换入和等待 I/O 的时钟百分比等。
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