IO實時監控命令iostat詳解

iostat用於輸出CPU和磁盤I/O相關的統計信息

命令格式

iostat [ -c ] [ -d ] [ -h ] [ -N ] [ -k | -m ] [ -t ] [ -V ] [ -x ] [ -z ] [ device [...] | ALL ] [ -p [ device [,...] | ALL ] ] [ interval [ count ] ]

iostat各個參數的說明

 -c 僅顯示CPU統計信息.與-d選項互斥.
 -d 僅顯示磁盤統計信息.與-c選項互斥.
 -k 以K爲單位顯示每秒的磁盤請求數,默認單位塊.
 -p device | ALL
  與-x選項互斥,用於顯示塊設備及系統分區的統計信息.也能夠在-p後指定一個設備名,如:
  # iostat -p hda
  或顯示全部設備
  # iostat -p ALL
 -t    在輸出數據時,打印蒐集數據的時間.
 -V    打印版本號和幫助信息.
 -x    輸出擴展信息.

iostat的簡單使用

[sdk_test@ssdk1 server]$ iostat
Linux 2.6.32-431.11.15.el6.ucloud.x86_64 (ssdk1)     10/14/2016     _x86_64_    (4 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.44    0.00    0.26    0.01    0.01   99.29

Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn
vda               0.66         0.09         6.75    1404732  105885456
vdb               1.42        12.47        55.86  195619082  876552296

解釋一下各個輸出項的含義：

avg-cpu段:
%user: 在用戶級別運行所使用的CPU的百分比.
%nice: nice操做所使用的CPU的百分比.
%sys: 在系統級別(kernel)運行所使用CPU的百分比.
%iowait: CPU等待硬件I/O時,所佔用CPU百分比.
%idle: CPU空閒時間的百分比.

Device段:
tps: 每秒鐘發送到的I/O請求數.
Blk_read /s: 每秒讀取的block數.
Blk_wrtn/s: 每秒寫入的block數.
Blk_read:   讀入的block總數.
Blk_wrtn:  寫入的block總數.

入門使用

iostat -d -k 2

參數 -d 表示，顯示設備（磁盤）使用狀態；-k某些使用block爲單位的列強制使用Kilobytes爲單位；2表示，數據顯示每隔2秒刷新一次。

[sdk_test@ssdk1 server]$ iostat -d -k 2
Linux 2.6.32-431.11.15.el6.ucloud.x86_64 (ssdk1)     10/14/2016     _x86_64_    (4 CPU)

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
vda               0.66         0.04         3.37     702366   52944164
vdb               1.42         6.23        27.93   97809545  438300324

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
vda               2.00         0.00         8.00          0         16
vdb               2.00         0.00        24.00          0         48

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
vda               0.00         0.00         0.00          0          0
vdb               0.00         0.00         0.00          0          0

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
vda               0.50         0.00         2.00          0          4
vdb               0.00         0.00         0.00          0          0

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
vda               0.00         0.00         0.00          0          0
vdb               2.50         0.00        92.00          0        184

輸出項的意義：

tps：該設備每秒的傳輸次數（Indicate the number of transfers per second that were issued to the device.）。"一次傳輸"意思是"一次I/O請求"。多個邏輯請求可能會被合併爲"一次I/O請求"。"一次傳輸"請求的大小是未知的。

kB_read/s：每秒從設備（drive expressed）讀取的數據量；
kB_wrtn/s：每秒向設備（drive expressed）寫入的數據量；
kB_read：讀取的總數據量；
kB_wrtn：寫入的總數量數據量；這些單位都爲Kilobytes。

指定監控的設備名稱爲vda，該命令的輸出結果和上面命令徹底相同

默認監控全部的硬盤設備，如今指定只監控vda。

iostat -d vda 2

擴展使用-X參數

iostat還有一個比較經常使用的選項-x，該選項將用於顯示和io相關的擴展數據。

 

[sdk_test@ssdk1 server]$ iostat -d -x -k 1 10
Linux 2.6.32-431.11.15.el6.ucloud.x86_64 (ssdk1)     10/14/2016     _x86_64_    (4 CPU)

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
vda               0.00     0.19    0.00    0.65     0.04     3.37    10.41     0.00    0.78   0.41   0.03
vdb               0.00     5.85    0.29    1.13     6.23    27.93    48.06     0.00    1.44   0.41   0.06

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  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
vdb               0.00     0.00    0.00    0.00     0.00     0.00     0.00     0.00    0.00   0.00   0.00

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  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
vdb               0.00     0.00    0.00    0.00     0.00     0.00     0.00     0.00    0.00   0.00   0.00

 

輸出項的意義：

rrqm/s：每秒這個設備相關的讀取請求有多少被Merge了（當系統調用須要讀取數據的時候，VFS將請求發到各個FS，若是FS發現不一樣的讀取請求讀取的是相同Block的數據，FS會將這個請求合併Merge）；
wrqm/s：每秒這個設備相關的寫入請求有多少被Merge了。
rsec/s：每秒讀取的扇區數；
wsec/s：每秒寫入的扇區數。
rKB/s：The number of read requests that were issued to the device per second；
wKB/s：The number of write requests that were issued to the device per second；
avgrq-sz 平均請求扇區的大小
avgqu-sz 是平均請求隊列的長度。毫無疑問，隊列長度越短越好。    
await：  每個IO請求的處理的平均時間（單位是微秒毫秒）。這裏能夠理解爲IO的響應時間，通常地系統IO響應時間應該低於5ms，若是大於10ms就比較大了。
         這個時間包括了隊列時間和服務時間，也就是說，通常狀況下，await大於svctm，它們的差值越小，則說明隊列時間越短，反之差值越大，隊列時間越長，說明系統出了問題。
svctm    表示平均每次設備I/O操做的服務時間（以毫秒爲單位）。若是svctm的值與await很接近，表示幾乎沒有I/O等待，磁盤性能很好，若是await的值遠高於svctm的值，則表示I/O隊列等待太長，         系統上運行的應用程序將變慢。
%util： 在統計時間內全部處理IO時間，除以總共統計時間。例如，若是統計間隔1秒，該設備有0.8秒在處理IO，而0.2秒閒置，那麼該設備的%util = 0.8/1 = 80%，因此該參數暗示了設備的繁忙程度
。通常地，若是該參數是100%表示設備已經接近滿負荷運行了（固然若是是多磁盤，即便%util是100%，由於磁盤的併發能力，因此磁盤使用未必就到了瓶頸）。

常見用法

iostat -d -k 1 10         #查看TPS和吞吐量信息(磁盤讀寫速度單位爲KB)
iostat -d -m 2            #查看TPS和吞吐量信息(磁盤讀寫速度單位爲MB)
iostat -d -x -k 1 10      #查看設備使用率（%util）、響應時間（await） 
iostat -c 1 10            #查看cpu狀態

實例分析

ostat -d -k 1 |grep sda10
Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda10            60.72        18.95        71.53  395637647 1493241908
sda10           299.02      4266.67       129.41       4352        132
sda10           483.84      4589.90      4117.17       4544       4076
sda10           218.00      3360.00       100.00       3360        100
sda10           546.00      8784.00       124.00       8784        124
sda10           827.00     13232.00       136.00      13232        136

上面看到，磁盤每秒傳輸次數平均約400；每秒磁盤讀取約5MB，寫入約1MB。

iostat -d -x -k 1
Device:    rrqm/s wrqm/s   r/s   w/s  rsec/s  wsec/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sda          1.56  28.31  7.84 31.50   43.65    3.16    21.82     1.58     1.19     0.03    0.80   2.61  10.29
sda          1.98  24.75 419.80  6.93 13465.35  253.47  6732.67   126.73    32.15     2.00    4.70   2.00  85.25
sda          3.06  41.84 444.90 54.08 14204.08 2048.98  7102.04  1024.49    32.57     2.10    4.21   1.85  92.24

能夠看到磁盤的平均響應時間<5ms，磁盤使用率>80。磁盤響應正常，可是已經很繁忙了。