linux每日命令(38)：iostat命令

来源:https://www.cnblogs.com/huchong/archive/2018/12/08/10086624.html
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Linux系統中的 iostat是I/O statistics（輸入/輸出統計）的縮寫，iostat工具將對系統的磁碟操作活動進行監視。它的特點是彙報磁碟活動統計情況，同時也會彙報出CPU使用情況。同vmstat一樣，iostat也有一個弱點，就是它不能對某個進程進行深入分析，僅對系統的整體情況進行 ...


Linux系統中的 iostat是I/O statistics（輸入/輸出統計）的縮寫，iostat工具將對系統的磁碟操作活動進行監視。它的特點是彙報磁碟活動統計情況，同時也會彙報出CPU使用情況。同vmstat一樣，iostat也有一個弱點，就是它不能對某個進程進行深入分析，僅對系統的整體情況進行分析。iostat屬於sysstat軟體包。可以用yum install sysstat 直接安裝。

一．命令格式

iostat [參數] [時間] [次數]

二．命令功能

通過iostat方便查看CPU、網卡、tty設備、磁碟、CD-ROM 等等設備的活動情況, 負載信息。

三．命令參數

參數 描述
-c 顯示CPU使用情況
-d 顯示磁碟使用情況
-k 以 KB 為單位顯示，預設也是以KB顯示
-m 以 M 為單位顯示
-N 顯示磁碟陣列(LVM) 信息
-n 顯示NFS 使用情況
-p [磁碟] 顯示磁碟和分區的情況
-t 顯示終端和CPU的信息
-x 顯示詳細信息
-V 顯示版本信息

四．使用實例

1：顯示所有設備負載情況

命令：

iostat

輸出：

[root@localhost tmp]# iostat
Linux 3.10.0-862.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月08日     _x86_64_    (2 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           2.19    0.01    8.30    0.00    0.00   89.50

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
scd0              0.00         0.00         0.00       1050          0
sda               0.43        13.70         6.11    7742241    3453170
dm-0              0.45        13.65         6.01    7709059    3393302
dm-1              0.03         0.01         0.10       6168      57680

說明：

%user：CPU處在用戶模式下的時間百分比。

%nice：CPU處在帶NICE值的用戶模式下的時間百分比。

%system：CPU處在系統模式下的時間百分比。

%iowait：CPU等待輸入輸出完成時間的百分比。

%steal：管理程式維護另一個虛擬處理器時，虛擬CPU的無意識等待時間百分比。

%idle：CPU空閑時間百分比。

備註：

如果%iowait的值過高，表示硬碟存在I/O瓶頸，%idle值高，表示CPU較空閑，
如果%idle值高但系統響應慢時，有可能是CPU等待分配記憶體，此時應加大記憶體容量。
如果idle小於70% IO壓力就較大了，一般讀取速度有較多的wait。
如果%idle值如果持續低於10，那麼系統的CPU處理能力相對較低，表明系統中最需要解決的資源是CPU。

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為“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；

這些單位都為Kilobytes。

2：定時顯示所有信息

命令：

iostat 2 3

輸出：

[root@localhost tmp]# iostat 2 3
Linux 3.10.0-862.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月08日     _x86_64_    (2 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           2.19    0.01    8.30    0.00    0.00   89.49

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
scd0              0.00         0.00         0.00       1050          0
sda               0.43        13.70         6.11    7742257    3453702
dm-0              0.45        13.64         6.00    7709075    3393834
dm-1              0.03         0.01         0.10       6168      57680

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           7.97    0.00   10.28    0.00    0.00   81.75

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
scd0              0.00         0.00         0.00          0          0
sda               0.00         0.00         0.00          0          0
dm-0              0.00         0.00         0.00          0          0
dm-1              0.00         0.00         0.00          0          0

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           7.79    0.00    9.87    0.00    0.00   82.34

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
scd0              0.00         0.00         0.00          0          0
sda               0.00         0.00         0.00          0          0
dm-0              0.00         0.00         0.00          0          0
dm-1              0.00         0.00         0.00          0          0

說明：

每隔2秒刷新顯示，且顯示3次

3：顯示指定磁碟信息

命令：

iostat -d sda

輸出：

[root@localhost tmp]# iostat -d sda
Linux 3.10.0-862.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月08日     _x86_64_    (2 CPU)

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               0.43        13.69         6.11    7742257    3453933

4：以M為單位顯示所有信息

命令：

iostat -m

輸出：

root@localhost tmp]# iostat -m
Linux 3.10.0-862.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月08日     _x86_64_    (2 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           2.19    0.01    8.30    0.00    0.00   89.49

Device:            tps    MB_read/s    MB_wrtn/s    MB_read    MB_wrtn
scd0              0.00         0.00         0.00          1          0
sda               0.43         0.01         0.01       7564       3373
dm-0              0.45         0.01         0.01       7531       3314
dm-1              0.03         0.00         0.00          6         56

5：顯示設備磁碟使用情況詳細信息，使用率（%util）、響應時間（await）

命令：

iostat -d -x

輸出：

[root@localhost tmp]# iostat -d -x
Linux 3.10.0-862.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月08日     _x86_64_    (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
scd0              0.00     0.00    0.00    0.00     0.00     0.00    72.41     0.00    1.76    1.76    0.00   1.52   0.00
sda               0.00     0.05    0.21    0.22    13.68     6.10    91.28     0.00    1.95    2.22    1.69   0.53   0.02
dm-0              0.00     0.00    0.21    0.24    13.62     6.00    87.07     0.00    2.05    2.26    1.87   0.49   0.02
dm-1              0.00     0.00    0.00    0.03     0.01     0.10     8.24     0.00   10.60    0.81   11.33   0.26   0.00

說明：

disk屬性值說明：

rrqm/s： 每秒進行 merge 的讀操作數目.即 delta(rmerge)/s

wrqm/s： 每秒進行 merge 的寫操作數目.即 delta(wmerge)/s

r/s： 每秒完成的讀 I/O 設備次數.即 delta(rio)/s

w/s： 每秒完成的寫 I/O 設備次數.即 delta(wio)/s

rsec/s： 每秒讀扇區數.即 delta(rsect)/s

wsec/s： 每秒寫扇區數.即 delta(wsect)/s

rkB/s： 每秒讀K位元組數.是 rsect/s 的一半,因為每扇區大小為512位元組.(需要計算)

wkB/s： 每秒寫K位元組數.是 wsect/s 的一半.(需要計算)

avgrq-sz：平均每次設備I/O操作的數據大小 (扇區).delta(rsect+wsect)/delta(rio+wio)

avgqu-sz：平均I/O隊列長度.即 delta(aveq)/s/1000 (因為aveq的單位為毫秒).

await： 平均每次設備I/O操作的等待時間 (毫秒).即 delta(ruse+wuse)/delta(rio+wio)

svctm： 平均每次設備I/O操作的服務時間 (毫秒).即 delta(use)/delta(rio+wio)

%util： 一秒中有百分之多少的時間用於 I/O 操作,或者說一秒中有多少時間 I/O 隊列是非空的，即 delta(use)/s/1000 (因為use的單位為毫秒)

備註：

如果 %util 接近 100%，說明產生的I/O請求太多，I/O系統已經滿負荷，該磁碟可能存在瓶頸。
%idle小於70% IO壓力就較大了，一般讀取速度有較多的wait。
同時可以結合vmstat 查看查看b參數(等待資源的進程數)和wa參數(IO等待所占用的CPU時間的百分比，高過30%時IO壓力高)。
另外 await 的參數也要多和 svctm 來參考。差的過高就一定有 IO 的問題。
avgqu-sz 也是個做 IO 調優時需要註意的地方，這個就是直接每次操作的數據的大小，如果次數多，但數據拿的小的話，其實 IO 也會很小。
如果數據拿的大，才IO 的數據會高。也可以通過 avgqu-sz × ( r/s or w/s ) = rsec/s or wsec/s。也就是講，讀定速度是這個來決定的。
svctm 一般要小於 await (因為同時等待的請求的等待時間被重覆計算了)，svctm 的大小一般和磁碟性能有關，CPU/記憶體的負荷也會對其有影響，請求過多也會間接導致 svctm 的增加。
await 的大小一般取決於服務時間(svctm) 以及 I/O 隊列的長度和 I/O 請求的發出模式。如果 svctm 比較接近 await，說明 I/O 幾乎沒有等待時間；
如果 await 遠大於 svctm，說明 I/O 隊列太長，應用得到的響應時間變慢，如果響應時間超過了用戶可以容許的範圍，這時可以考慮更換更快的磁碟，調整內核 elevator 演算法，優化應用，或者升級 CPU。
隊列長度(avgqu-sz)也可作為衡量系統 I/O 負荷的指標，但由於 avgqu-sz 是按照單位時間的平均值，所以不能反映瞬間的 I/O 洪水。

形象的比喻：

r/s+w/s 類似於交款人的總數
平均隊列長度(avgqu-sz)類似於單位時間里平均排隊人的個數
平均服務時間(svctm)類似於收銀員的收款速度
平均等待時間(await)類似於平均每人的等待時間
平均I/O數據(avgrq-sz)類似於平均每人所買的東西多少
I/O 操作率 (%util)類似於收款台前有人排隊的時間比例

設備IO操作:總IO(io)/s = r/s(讀) +w/s(寫) =1.46 + 25.28=26.74
平均每次設備I/O操作只需要0.36毫秒完成,現在卻需要10.57毫秒完成，因為發出的 請求太多(每秒26.74個)，假如請求時同時發出的，可以這樣計算平均等待時間:
平均等待時間=單個I/O伺服器時間*(1+2+...+請求總數-1)/請求總數
每秒發出的I/0請求很多,但是平均隊列就4,表示這些請求比較均勻,大部分處理還是比較及時。


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