linux中iostat命令_linux运维和网络运维

linux中iostat命令_linux运维和网络运维Linux系统中的iostat是I/Ostatistics(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。……………

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 系列专题:Linux运维入门教程 


      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。

      本文包括iostat的安装、用法、常用参数和解析。

1、安装

看提供iostat的软件包

[root@devvm ~]# yum provides */iostat
Loaded plugins: fastestmirror
Loading mirror speeds from cached hostfile
 * base: mirrors.bupt.edu.cn
 * extras: ftp.sjtu.edu.cn
 * updates: ftp.sjtu.edu.cn
pcp-4.3.2-12.el7.x86_64 : System-level performance monitoring and performance management
Repo        : base
Matched from:
Filename    : /var/lib/pcp/config/pmlogconf/tools/iostat



pcp-4.3.2-13.el7_9.x86_64 : System-level performance monitoring and performance management
Repo        : updates
Matched from:
Filename    : /var/lib/pcp/config/pmlogconf/tools/iostat



pcp-testsuite-4.3.2-12.el7.x86_64 : Performance Co-Pilot (PCP) test suite
Repo        : base
Matched from:
Filename    : /var/lib/pcp/testsuite/sadist/iostat



pcp-testsuite-4.3.2-13.el7_9.x86_64 : Performance Co-Pilot (PCP) test suite
Repo        : updates
Matched from:
Filename    : /var/lib/pcp/testsuite/sadist/iostat



sysstat-10.1.5-19.el7.x86_64 : Collection of performance monitoring tools for Linux
Repo        : base
Matched from:
Filename    : /usr/bin/iostat



[root@devvm ~]# 

可以选择pcp或sysstat

[root@devvm ~]# yum install sysstat -y
Loaded plugins: fastestmirror
Loading mirror speeds from cached hostfile
 * base: mirrors.bupt.edu.cn
 * extras: ftp.sjtu.edu.cn
 * updates: ftp.sjtu.edu.cn
Resolving Dependencies
--> Running transaction check
---> Package sysstat.x86_64 0:10.1.5-19.el7 will be installed
--> Processing Dependency: libsensors.so.4()(64bit) for package: sysstat-10.1.5-19.el7.x86_64
--> Running transaction check
---> Package lm_sensors-libs.x86_64 0:3.4.0-8.20160601gitf9185e5.el7 will be installed
--> Finished Dependency Resolution

Dependencies Resolved

=======================================================================================================
 Package                  Arch            Version                                  Repository     Size
=======================================================================================================
Installing:
 sysstat                  x86_64          10.1.5-19.el7                            base          315 k
Installing for dependencies:
 lm_sensors-libs          x86_64          3.4.0-8.20160601gitf9185e5.el7           base           42 k

Transaction Summary
=======================================================================================================
Install  1 Package (+1 Dependent package)

Total download size: 357 k
Installed size: 1.2 M
Downloading packages:
(1/2): lm_sensors-libs-3.4.0-8.20160601gitf9185e5.el7.x86_64.rpm                |  42 kB  00:00:00     
(2/2): sysstat-10.1.5-19.el7.x86_64.rpm                                         | 315 kB  00:00:00     
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Total                                                                  1.1 MB/s | 357 kB  00:00:00     
Running transaction check
Running transaction test
Transaction test succeeded
Running transaction
  Installing : lm_sensors-libs-3.4.0-8.20160601gitf9185e5.el7.x86_64                               1/2 
  Installing : sysstat-10.1.5-19.el7.x86_64                                                        2/2 
  Verifying  : sysstat-10.1.5-19.el7.x86_64                                                        1/2 
  Verifying  : lm_sensors-libs-3.4.0-8.20160601gitf9185e5.el7.x86_64                               2/2 

Installed:
  sysstat.x86_64 0:10.1.5-19.el7                                                                       

Dependency Installed:
  lm_sensors-libs.x86_64 0:3.4.0-8.20160601gitf9185e5.el7                                              

Complete!
[root@devvm ~]# 

2. 用法

语法

iostat [选项] [<时间间隔>] [<次数>]

参数说明

  • -c: 显示CPU使用情况
  • -d: 显示磁盘使用情况
  • -N: 显示磁盘阵列(LVM) 信息
  • -n: 显示NFS 使用情况
  • -k: 以 KB 为单位显示
  • -m: 以 M 为单位显示
  • -t: 报告每秒向终端读取和写入的字符数和CPU的信息
  • -V: 显示版本信息
  • -x: 显示详细信息
  • -p:[磁盘] 显示磁盘和分区的情况

3. 实践

3.1 常用参数

[root@devvm ~]$ iostat -x
Linux...
avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle

2.49    0.00    0.52    0.10    0.00   96.89


Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await r_await w_await  svctm  %util

vda               0.06     4.00    0.44    2.70    11.96    44.78    36.11     0.03   10.64    9.33   10.86   0.73   0.23

cpu字段说明:

%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。

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。

磁盘字段说明:

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。
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)。即 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。

4.性能指标分析

[root@RedHat ~]# iostat -xdk 1 10 | egrep "sda|Device"
Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sda              10.66    23.71    8.46    4.46   243.03   211.25    70.30     0.43   32.87   8.64  11.17
Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sda               0.00     0.00    0.00   25.00     0.00 12800.00  1024.00     7.27  327.76  39.40  98.50
Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sda               0.00     0.00    0.00   19.00     0.00  9728.00  1024.00     7.24  322.26  51.79  98.40
Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sda               0.00     0.00    1.00   36.00     4.00 13852.00   748.97     7.58  105.14  26.30  97.30
Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sda               0.00     0.00    0.00   27.27     0.00 13963.64  1024.00     8.86  488.37  36.63  99.90
Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sda               0.00     0.00    0.00   21.00     0.00 10752.00  1024.00     7.12  330.81  46.86  98.40
Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sda               0.00     0.00    0.00    9.00     0.00  4608.00  1024.00     4.18  761.44  79.56  71.60
Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sda               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
sda               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
sda               0.00     0.00    0.00    8.00     0.00    24.00     6.00     0.11   14.12  14.12  11.30
[root@RedHat ~]#

重要参数解析:util,svctm,await,avgqu-sz:

       util是设备的利用率。如果它接近100%,通常说明设备能力趋于饱和(并不绝对,比如设备有写缓存)。有时候可能会出现大于100%的情况,这多半是计算时四舍五入引起的,但如果是磁盘阵列等多盘系统,因为具有并发IO操作的能力,也会出现大于100%的情况。

       svctm是平均每次请求的服务时间。从源代码里可以看出:(r/s+w/s)*(svctm/1000)=util。举例子:如果util达到100%,那么此时svctm=1000/(r/s+w/s),假设IOPS是1000,那么svctm大概在1毫秒左右,如果长时间大于这个数值,说明系统出了问题。不过前面已经说过在磁盘阵列等多盘系统中util可能出现偏大的情况,所以svctm相应的也可能偏大。

       await是平均每次请求的等待时间。这个时间包括了队列时间和服务时间,也就是说,一般情况下,await大于svctm,它们的差值越小,则说明队列时间越短,反之差值越大,队列时间越长,说明系统出了问题。

       avgqu-sz是平均请求队列的长度。毫无疑问,队列长度越短越好。

       如果%util接近100%且,表明IO请求太多,IO系统已经满负荷,磁盘可能存在瓶颈,但是并不是更改存储设备就能提高性能的;(最近,经历一个实践,%util是100%,svctm为6~7毫秒,但是就存储系统分开部署于两个存储设备上,却依旧为100%,并且svctm也为6~7毫秒,IO状态信息没有多大的改变。说明现在可以通过软件层面进行调优)。

       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。

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