Linux命令：iostat 輸出信息含義及性能問題分析

簡介

iostat主要用於監控系統設備的IO負載狀況，iostat首次運行時顯示自系統啓動開始的各項統計信息，以後運行iostat將顯示自上次運行該命令之後的統計信息。用戶能夠經過指定統計的次數和時間來得到所需的統計信息。

 

語法

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

 

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。

輸出以下

iostat -d -k 1 10
Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda              39.29        21.14         1.44  441339807   29990031
sda1              0.00         0.00         0.00       1623        523
sda2              1.32         1.43         4.54   29834273   94827104
sda3              6.30         0.85        24.95   17816289  520725244
sda5              0.85         0.46         3.40    9543503   70970116
sda6              0.00         0.00         0.00        550        236
sda7              0.00         0.00         0.00        406          0
sda8              0.00         0.00         0.00        406          0
sda9              0.00         0.00         0.00        406          0
sda10            60.68        18.35        71.43  383002263 1490928140

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda             327.55      5159.18       102.04       5056        100
sda1              0.00         0.00         0.00          0          0

輸出信息的意義

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。

上面的例子中，咱們能夠看到磁盤sda以及它的各個分區的統計數據，當時統計的磁盤總TPS是39.29，下面是各個分區的TPS。（由於是瞬間值，因此總TPS並不嚴格等於各個分區TPS的總和）

 

指定監控的設備名稱爲sda，該命令的輸出結果和上面命令徹底相同。

iostat -d sda 2

默認監控全部的硬盤設備，如今指定只監控sda。 

 

-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。

iostat -d -x -k 1 10
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  7.80 31.49   42.51    2.92    21.26     1.46     1.16     0.03    0.79   2.62  10.28
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          2.00  20.00 381.00  7.00 12320.00  216.00  6160.00   108.00    32.31     1.75    4.50   2.17  84.20

 

輸出信息的含義

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/：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）。

性能問題分析

（1）若是%util接近100%，說明剷平的I/O請求太多，I/O系統已經滿負荷，該磁盤可能存在瓶頸。

（2）svctm 通常要小於await（由於同時等待的請求的等待時間被重複計算了），svctm的大小通常和磁盤的性能有關，CPU/MEM的負荷也會對其產生影響，請求過多也會間接致使svctm的增長。await的大小通常取決於服務時間（svctm）以及I/O隊列的長度和I/O請求的發出模式。若是svctm比較接近await，說明I/O幾乎沒有等待時間，若是await遠大於svctm，說明I/O隊列過長，應用獲得的響應時間變慢，若是響應時間超過了用戶能夠允許的範圍，這時能夠考慮更換更快的磁盤，調整內核調度算法，優化應用，或者升級CPU。

（3）隊列長度（avgqu-sz）也能夠做爲衡量系統I/O負荷的指標，但因爲avgqu-sz是按照單位時間的平均值，因此不能反映瞬間的I/O狀況。