每天一个linux命令(35): iostat

  1. 命令格式
  2. 命令功能
  3. 命令参数
  4. 使用实例

  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。

命令格式

$ iostat [参数][时间][次数]

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

命令 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
-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

使用实例

例一:显示所有设备负载情况

$ iostat
Linux 3.10.0-327.el7.x86_64 (s88)     2017年01月22日     _x86_64_    (24 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.62    0.00    0.20    1.46    0.00   97.72

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda              64.59      1726.21       255.56    3159941     467823
dm-0              3.55       141.11         4.46     258319       8162
dm-1              0.10         0.83         0.00       1520          0
dm-2              0.10         2.78         1.14       5080       2082
dm-3             60.44      1565.98       248.84    2866640     455511
dm-4             27.54       463.29       105.38     848088     192897
dm-5              1.25        25.57        17.57      46804      32170
dm-6              0.64        12.86         2.07      23535       3786
dm-7              4.14        80.43        36.60     147240      67004
dm-8              1.13        20.52         2.42      37566       4428
dm-9              1.13        21.18         2.40      38766       4396
dm-10             1.15        21.35         2.41      39082       4412
dm-11             0.70        14.40         2.21      26355       4043
dm-12             1.42        22.42         6.85      41035      12541
dm-13             0.46        12.17         1.25      22275       2289
dm-14             1.15        20.47         2.42      37470       4432
dm-15             8.28       101.07        16.51     185018      30220
dm-16             1.10        20.02         2.45      36646       4488
dm-17             1.81        29.08         4.15      53232       7591
dm-18             0.68        18.40         1.43      33689       2611
dm-19             2.33        43.89         4.63      80340       8483

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。

例二:定时显示所有信息

# 每隔 2秒刷新显示,且显示3次
$ iostat 2 3

例三:显示指定磁盘信息

$ iostat -d sda1

例四:显示tty和Cpu信息

$ iostat -t

例五:以M为单位显示所有信息

$ iostat -m

例六:查看TPS和吞吐量信息

$ 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)

例七:查看设备使用率(%util)、响应时间(await)

$ 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
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。

例八:查看cpu状态

$ iostat -c 1 3

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文章标题:每天一个linux命令(35): iostat

文章字数:2,415

本文作者:叶落阁

发布时间:2017-01-04, 10:10:02

最后更新:2017-11-06, 10:20:12

原始链接:http://yelog.org/2017/01/04/linux-command(35)-iostat/

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