容易被誤讀的iostat

来源:https://www.cnblogs.com/qianyuliang/archive/2019/01/11/10255536.html
-Advertisement-
Play Games

iostat(1)是在Linux系統上查看I/O性能最基本的工具,然而對於那些熟悉其它UNIX系統的人來說它是很容易被誤讀的。比如在HP-UX上 avserv(相當於Linux上的 svctm)是最重要的I/O指標,反映了硬碟設備的性能,它是指I/O請求從SCSI層發出、到I/O完成之後返回SCSI ...


iostat(1)是在Linux系統上查看I/O性能最基本的工具,然而對於那些熟悉其它UNIX系統的人來說它是很容易被誤讀的。比如在HP-UX上 avserv(相當於Linux上的 svctm)是最重要的I/O指標,反映了硬碟設備的性能,它是指I/O請求從SCSI層發出、到I/O完成之後返回SCSI層所消耗的時間,不包括在SCSI隊列中的等待時間,所以avserv體現了硬碟設備處理I/O的速度,又被稱為disk service time,如果avserv很大,那麼肯定是硬體出問題了。然而Linux上svctm的含義截然不同,事實上在iostat(1)和sar(1)的man page上都說了不要相信svctm,該指標將被廢棄:
“Warning! Do not trust this field any more. This field will be removed in a future sysstat version.”
在Linux上,每個I/O的平均耗時是用await表示的,但它不能反映硬碟設備的性能,因為await不僅包括硬碟設備處理I/O的時間,還包括了在隊列中等待的時間。I/O請求在隊列中的時候尚未發送給硬碟設備,即隊列中的等待時間不是硬碟設備消耗的,所以說await體現不了硬碟設備的速度,內核的問題比如I/O調度器什麼的也有可能導致await變大。那麼有沒有哪個指標可以衡量硬碟設備的性能呢?非常遺憾的是,iostat(1)和sar(1)都沒有,這是因為它們所依賴的/proc/diskstats不提供這項數據。要真正理解iostat的輸出結果,應該從理解/proc/diskstats開始。

《初探diskstats》

iostat(1)是以/proc/diskstats為基礎計算出來的,因為/proc/diskstats並未把隊列等待時間和硬碟處理時間分開,所以凡是以它為基礎的工具都不可能分別提供disk service time以及與queue有關的值。
註:下麵的公式中“Δ”表示兩次取樣之間的差值,“Δt”表示採樣周期。
• tps:每秒I/O次數=[(Δrd_ios+Δwr_ios)/Δt]• r/s:每秒讀操作的次數=[Δrd_ios/Δt]
• w/s:每秒寫操作的次數=[Δwr_ios/Δt]

• rkB/s:每秒讀取的千位元組數=[Δrd_sectors/Δt]*[512/1024]
• wkB/s:每秒寫入的千位元組數=[Δwr_sectors/Δt]*[512/1024]
• rrqm/s:每秒合併讀操作的次數=[Δrd_merges/Δt]
• wrqm/s:每秒合併寫操作的次數=[Δwr_merges/Δt]
• avgrq-sz:每個I/O的平均扇區數=[Δrd_sectors+Δwr_sectors]/[Δrd_ios+Δwr_ios]
• avgqu-sz:平均未完成的I/O請求數量=[Δtime_in_queue/Δt]
(手冊上說是隊列里的平均I/O請求數量,更恰當的理解應該是平均未完成的I/O請求數量。)
• await:每個I/O平均所需的時間=[Δrd_ticks+Δwr_ticks]/[Δrd_ios+Δwr_ios]
(不僅包括硬碟設備處理I/O的時間,還包括了在kernel隊列中等待的時間。)
• r_await:每個讀操作平均所需的時間=[Δrd_ticks/Δrd_ios]
不僅包括硬碟設備讀操作的時間,還包括了在kernel隊列中等待的時間。
• w_await:每個寫操作平均所需的時間=[Δwr_ticks/Δwr_ios]
不僅包括硬碟設備寫操作的時間,還包括了在kernel隊列中等待的時間。

• %util:該硬碟設備的繁忙比率=[Δio_ticks/Δt]
表示該設備有I/O(即非空閑)的時間比率,不考慮I/O有多少,只考慮有沒有。
• svctm:已被廢棄的指標,沒什麼意義,svctm=[util/tput]
對iostat(1)的恰當解讀有助於正確地分析問題,我們結合實際案例進一步討論。

關於rrqm/s和wrqm/s
前面講過,如果兩個I/O操作發生在相鄰的數據塊時,它們可以被合併成一個,以提高效率,合併的操作通常是I/O scheduler(也叫elevator)負責的。
以下案例對許多硬碟設備執行同樣的壓力測試,結果惟有sdb比其它硬碟都更快一些,可是硬碟型號都一樣,為什麼sdb的表現不一樣?

 

可以看到其它硬碟的rrqm/s都為0,而sdb不是,就是說發生了I/O合併,所以效率更高,r/s和rMB/s都更高,我們知道I/O合併是內核的I/O scheduler(elevator)負責的,於是檢查了sdb的/sys/block/sdb/queue/scheduler,發現它與別的硬碟用了不同的I/O scheduler,所以表現也不一樣。

%util與硬碟設備飽和度
%util表示該設備有I/O(即非空閑)的時間比率,不考慮I/O有多少,只考慮有沒有。由於現代硬碟設備都有並行處理多個I/O請求的能力,所以%util即使達到100%也不意味著設備飽和了。舉個簡化的例子:某硬碟處理單個I/O需要0.1秒,有能力同時處理10個I/O請求,那麼當10個I/O請求依次順序提交的時候,需要1秒才能全部完成,在1秒的採樣周期里%util達到100%;而如果10個I/O請求一次性提交的話,0.1秒就全部完成,在1秒的採樣周期里%util只有10%。可見,即使%util高達100%,硬碟也仍然有可能還有餘力處理更多的I/O請求,即沒有達到飽和狀態。那麼iostat(1)有沒有哪個指標可以衡量硬碟設備的飽和程度呢?很遺憾,沒有。

await多大才算有問題
await是單個I/O所消耗的時間,包括硬碟設備處理I/O的時間和I/O請求在kernel隊列中等待的時間,正常情況下隊列等待時間可以忽略不計,姑且把await當作衡量硬碟速度的指標吧,那麼多大算是正常呢?
對於SSD,從0.0x毫秒到1.x毫秒不等,具體看產品手冊;
對於機械硬碟,可以參考以下文檔中的計算方法:
http://cseweb.ucsd.edu/classes/wi01/cse102/sol2.pdf
大致來說一萬轉的機械硬碟是8.38毫秒,包括尋道時間、旋轉延遲、傳輸時間。
在實踐中,要根據應用場景來判斷await是否正常,如果I/O模式很隨機、I/O負載比較高,會導致磁頭亂跑,尋道時間長,那麼相應地await要估算得大一些;如果I/O模式是順序讀寫,只有單一進程產生I/O負載,那麼尋道時間和旋轉延遲都可以忽略不計,主要考慮傳輸時間,相應地await就應該很小,甚至不到1毫秒。在以下實例中,await是7.50毫秒,似乎並不大,但考慮到這是一個dd測試,屬於順序讀操作,而且只有單一任務在該硬碟上,這裡的await應該不到1毫秒才算正常:

 

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s   rsec/s   wsec/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sdg               0.00     0.00  133.00    0.00  2128.00     0.00    16.00     1.00    7.50   7.49  99.60

  

對磁碟陣列來說,因為有硬體緩存,寫操作不等落盤就算完成,所以寫操作的service time大大加快了,如果磁碟陣列的寫操作不在一兩個毫秒以內就算慢的了;讀操作則未必,不在緩存中的數據仍然需要讀取物理硬碟,單個小數據塊的讀取速度跟單盤差不多。

 


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 1.安裝JDK 目前官網不能直接下載,在網上找到1.8.0版本安裝包下載到本地。 1.1.下載jdk並解壓 1.2.配置java環境變數 在文件中/etc/profile追加配置: 使配置生效 1.3.驗證jdk是否安裝成功 2.安裝zookeeper 2.1.下載 http://zookeeper ...
  • 1、C#、Net、C++、JScript、VB語法 獲取或設置一個值,該值指示是否允許來自客戶端的 HTTP GET 請求。 命名空間: System.Web.Mvc程式集: System.Web.Mvc(在 System.Web.Mvc.dll 中) 2、Net Core語法 如果你使用的是Net ...
  • 目前大量數據介面均採用API的方式為各類應用提供數據服務。Nancy是.net下實現webapi的一個輕量級的框架,可以快速搭建一個api服務環境,是一種快速建立api服務的不錯選擇。 本文記錄.net core環境下利用Nancy快速搭建webapi的全過程。 Ⅰ.開發環境 跨平臺的: .net ...
  • Mycat 讀寫分離: 讀寫分離,簡單地說是把對資料庫的讀和寫操作分開,以對應不同的資料庫伺服器。主資料庫提供寫操作,從資料庫提供讀操作,這樣能有效地減輕單台資料庫的壓力。主資料庫進行寫操作後,數據及時同步到所讀的資料庫,儘可能保證讀、寫資料庫的數據一致,比如MySQL的主從複製、Oracle的da ...
  • 最近使用電腦時遇到的問題: 使用spotlight進行搜索時,只要輸入字母超過一定個數(在我的Mac上是3個),spotlight就閃退了。 谷歌搜索得到大部分解決方案是在系統自帶詞典的偏好設置里取消外部字典的勾選(如https://placeless.net/2017/09/28/spotligh ...
  • 本文內容參考《kuberneters進階實戰》/馬哥的新書/推薦 部署前的準備 主機名稱解析 分散式系統環境中的多主機通信通常基於主機名稱進行,這在IP地址存在變化的可能性時為主機提供了固定的訪問入口,因此一般需要有專用的DNS服務負責解決各節點主機名。不過,考慮到此處部署的是測試集群,因此為了降低 ...
  • 今天需要再服務上部署一個.net 方面的項目;當時開啟服務的命令只能在前臺執行;使用nohub CMD &等放在後臺開啟服務都會宕機;所以搜尋了Supervisor 這個解決辦法,為服務創建守護進程。具體操作如下 1、什麼是守護進程 本篇的創建守護進程,是指發佈在Linux上 asp.net cor ...
  • 原文鏈接:http://www.oschina.net/translate/20-advanced-commands-for-middle-level-linux-users?from=20130811 ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 示例項目結構 在 Visual Studio 中創建一個 WinForms 應用程式後,項目結構如下所示: MyWinFormsApp/ │ ├───Properties/ │ └───Settings.settings │ ├───bin/ │ ├───Debug/ │ └───Release/ ...
  • [STAThread] 特性用於需要與 COM 組件交互的應用程式,尤其是依賴單線程模型(如 Windows Forms 應用程式)的組件。在 STA 模式下,線程擁有自己的消息迴圈,這對於處理用戶界面和某些 COM 組件是必要的。 [STAThread] static void Main(stri ...
  • 在WinForm中使用全局異常捕獲處理 在WinForm應用程式中,全局異常捕獲是確保程式穩定性的關鍵。通過在Program類的Main方法中設置全局異常處理,可以有效地捕獲並處理未預見的異常,從而避免程式崩潰。 註冊全局異常事件 [STAThread] static void Main() { / ...
  • 前言 給大家推薦一款開源的 Winform 控制項庫,可以幫助我們開發更加美觀、漂亮的 WinForm 界面。 項目介紹 SunnyUI.NET 是一個基於 .NET Framework 4.0+、.NET 6、.NET 7 和 .NET 8 的 WinForm 開源控制項庫,同時也提供了工具類庫、擴展 ...
  • 說明 該文章是屬於OverallAuth2.0系列文章,每周更新一篇該系列文章(從0到1完成系統開發)。 該系統文章,我會儘量說的非常詳細,做到不管新手、老手都能看懂。 說明:OverallAuth2.0 是一個簡單、易懂、功能強大的許可權+可視化流程管理系統。 有興趣的朋友,請關註我吧(*^▽^*) ...
  • 一、下載安裝 1.下載git 必須先下載並安裝git,再TortoiseGit下載安裝 git安裝參考教程:https://blog.csdn.net/mukes/article/details/115693833 2.TortoiseGit下載與安裝 TortoiseGit,Git客戶端,32/6 ...
  • 前言 在項目開發過程中,理解數據結構和演算法如同掌握蓋房子的秘訣。演算法不僅能幫助我們編寫高效、優質的代碼,還能解決項目中遇到的各種難題。 給大家推薦一個支持C#的開源免費、新手友好的數據結構與演算法入門教程:Hello演算法。 項目介紹 《Hello Algo》是一本開源免費、新手友好的數據結構與演算法入門 ...
  • 1.生成單個Proto.bat內容 @rem Copyright 2016, Google Inc. @rem All rights reserved. @rem @rem Redistribution and use in source and binary forms, with or with ...
  • 一:背景 1. 講故事 前段時間有位朋友找到我,說他的窗體程式在客戶這邊出現了卡死,讓我幫忙看下怎麼回事?dump也生成了,既然有dump了那就上 windbg 分析吧。 二:WinDbg 分析 1. 為什麼會卡死 窗體程式的卡死,入口門檻很低,後續往下分析就不一定了,不管怎麼說先用 !clrsta ...
  • 前言 人工智慧時代,人臉識別技術已成為安全驗證、身份識別和用戶交互的關鍵工具。 給大家推薦一款.NET 開源提供了強大的人臉識別 API,工具不僅易於集成,還具備高效處理能力。 本文將介紹一款如何利用這些API,為我們的項目添加智能識別的亮點。 項目介紹 GitHub 上擁有 1.2k 星標的 C# ...