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linux iostat命令使用介绍与示例

linux iostat命令使用介绍与示例

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 或者apt-get install sysstat直接安装。

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。

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

示例:

实例1:显示所有设备负载情况

iostat

hehe@ubuntu:~$ iostat
Linux 4.2.0-27-generic (ubuntu)         2016年05月26日  _i686_  (2 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.05    0.02    0.14    0.01    0.00   99.78

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               0.05         0.42         1.87     829723    3701380


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。%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

wrqm/s:  每秒进行 merge 的写操作数目。即 wmerge/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 的一半,因为每扇区大小为512字节。

wkB/s:  每秒写K字节数。是 wsect/s 的一半。

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:

hehe@ubuntu:~$ iostat 2 3
Linux 4.2.0-27-generic (ubuntu)         2016年05月26日  _i686_  (2 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.05    0.02    0.14    0.01    0.00   99.78

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               0.05         0.42         1.88     829727    3705468

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               0.00         0.00         0.00          0          0

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.00    0.00    0.25    0.00    0.00   99.75

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               0.00         0.00         0.00          0          0

说明:

每隔 2秒刷新显示,且显示3次

实例3:显示指定磁盘信息

iostat -d sda

hehe@ubuntu:~$ iostat -d sda
Linux 4.2.0-27-generic (ubuntu)         2016年05月26日  _i686_  (2 CPU)

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               0.05         0.42         1.88     829727    3705528

实例4:显示tty和Cpu信息

hehe@ubuntu:~$ iostat -t
Linux 4.2.0-27-generic (ubuntu)         2016年05月26日  _i686_  (2 CPU)

2016年05月26日 20时46分20秒
avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.05    0.02    0.14    0.01    0.00   99.78

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               0.05         0.42         1.88     829727    3705528


实例5:以M为单位显示所有信息

命令:

iostat -m

hehe@ubuntu:~$ iostat -m
Linux 4.2.0-27-generic (ubuntu)         2016年05月26日  _i686_  (2 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.05    0.02    0.14    0.01    0.00   99.78

Device:            tps    MB_read/s    MB_wrtn/s    MB_read    MB_wrtn
sda               0.05         0.00         0.00        810       3618


实例6:查看TPS和吞吐量信息

hehe@ubuntu:~$ iostat -d -k 1 1
Linux 4.2.0-27-generic (ubuntu)         2016年05月26日  _i686_  (2 CPU)

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               0.05         0.42         1.88     829727    3705528


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:写入的总数量数据量;

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:

hehe@ubuntu:~$ iostat -d -x -k 1 1
Linux 4.2.0-27-generic (ubuntu)         2016年05月26日  _i686_  (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
sda               0.00     0.04    0.02    0.03     0.42     1.88    96.05     0.00   47.09    5.08   81.51   4.80   0.02

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)

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。

   实例8:查看cpu状态

   命令:

    hehe@ubuntu:~$ iostat -c 1 3
Linux 4.2.0-27-generic (ubuntu)         2016年05月26日  _i686_  (2 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.05    0.02    0.14    0.01    0.00   99.78

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.00    0.00    1.00    0.00    0.00   99.00

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00

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