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		<title><![CDATA[Gentoo中文社区 / Linux的IO性能监控工具iostat详解]]></title>
		<link>http://www.gentoo-zh.org/viewtopic.php?id=518</link>
		<description><![CDATA[Linux的IO性能监控工具iostat详解 最近发表的帖子。]]></description>
		<lastBuildDate>Sun, 13 Nov 2022 09:50:18 +0000</lastBuildDate>
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			<title><![CDATA[Linux的IO性能监控工具iostat详解]]></title>
			<link>http://www.gentoo-zh.org/viewtopic.php?pid=555#p555</link>
			<description><![CDATA[<p>1. 基本使用<br />$iostat -d -k 1 10<br />参数 -d 表示，显示设备（磁盘）使用状态；-k某些使用block为单位的列强制使用Kilobytes为单位；1 10表示，数据显示每隔1秒刷新一次，共显示10次。</p><br /><p>$iostat -d -k 1 10<br /> Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn<br /> sda 39.29 21.14 1.44 441339807 29990031<br /> sda1 0.00 0.00 0.00 1623 523<br /> sda2 1.32 1.43 4.54 29834273 94827104<br /> sda3 6.30 0.85 24.95 17816289 520725244<br /> sda5 0.85 0.46 3.40 9543503 70970116<br /> sda6 0.00 0.00 0.00 550 236<br /> sda7 0.00 0.00 0.00 406 0<br /> sda8 0.00 0.00 0.00 406 0<br /> sda9 0.00 0.00 0.00 406 0<br /> sda10 60.68 18.35 71.43 383002263 1490928140</p><p>Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn<br /> sda 327.55 5159.18 102.04 5056 100<br /> sda1 0.00 0.00 0.00 0 0</p><p>tps：该设备每秒的传输次数（Indicate the number of transfers per second that were issued to the device.）。“一次传输”意思是“一次I/O请求”。多个逻辑请求可能会被合并为“一次I/O请求”。“一次传输”请求的大小是未知的。</p><p>kB_read/s：每秒从设备（drive expressed）读取的数据量；kB_wrtn/s：每秒向设备（drive expressed）写入的数据量；kB_read：读取的总数据量；kB_wrtn：写入的总数量数据量；这些单位都为Kilobytes。</p><p>上面的例子中，我们可以看到磁盘sda以及它的各个分区的统计数据，当时统计的磁盘总TPS是39.29，下面是各个分区的TPS。（因为是瞬间值，所以总TPS并不严格等于各个分区TPS的总和）</p><p>2. -x 参数</p><p>使用-x参数我们可以获得更多统计信息。</p><br /><p>iostat -d -x -k 1 10<br /> Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util<br /> 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<br /> Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util<br /> 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</p><p>rrqm/s：每秒这个设备相关的读取请求有多少被Merge了（当系统调用需要读取数据的时候，VFS将请求发到各个FS，如果FS发现不同的读取请求读取的是相同Block的数据，FS会将这个请求合并Merge）；wrqm/s：每秒这个设备相关的写入请求有多少被Merge了。</p><p>rsec/s：每秒读取的扇区数；wsec/：每秒写入的扇区数。r/s：The number of read requests that were issued to the device per second；w/s：The number of write requests that were issued to the device per second；</p><p>await：每一个IO请求的处理的平均时间（单位是微秒毫秒）。这里可以理解为IO的响应时间，一般地系统IO响应时间应该低于5ms，如果大于10ms就比较大了。</p><p>%util：在统计时间内所有处理IO时间，除以总共统计时间。例如，如果统计间隔1秒，该设备有0.8秒在处理IO，而0.2秒闲置，那么该设备的%util = 0.8/1 = 80%，所以该参数暗示了设备的繁忙程度。一般地，如果该参数是100%表示设备已经接近满负荷运行了（当然如果是多磁盘，即使%util是100%，因为磁盘的并发能力，所以磁盘使用未必就到了瓶颈）。</p><p>3. -c 参数</p><p>iostat还可以用来获取cpu部分状态值：</p><br /><p>iostat -c 1 10<br /> avg-cpu: %user %nice %sys %iowait %idle<br /> 1.98 0.00 0.35 11.45 86.22<br /> avg-cpu: %user %nice %sys %iowait %idle<br /> 1.62 0.00 0.25 34.46 63.67</p><p>4. 常见用法</p><p>$iostat -d -k 1 10 #查看TPS和吞吐量信息<br />iostat -d -x -k 1 10 #查看设备使用率（%util）、响应时间（await）<br />iostat -c 1 10 #查看cpu状态</p><br /><p>5. 实例分析</p><br /><p>$iostat -d -k 1 |grep sda10<br /> Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn<br /> sda10 60.72 18.95 71.53 395637647 1493241908<br /> sda10 299.02 4266.67 129.41 4352 132<br /> sda10 483.84 4589.90 4117.17 4544 4076<br /> sda10 218.00 3360.00 100.00 3360 100<br /> sda10 546.00 8784.00 124.00 8784 124<br /> sda10 827.00 13232.00 136.00 13232 136</p><p>上面看到，磁盘每秒传输次数平均约400；每秒磁盘读取约5MB，写入约1MB。</p><br /><p>iostat -d -x -k 1<br /> Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util<br /> 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<br /> 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<br /> 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</p><p>可以看到磁盘的平均响应时间&lt;5ms，磁盘使用率&gt;80。磁盘响应正常，但是已经很繁忙了。</p><p>延伸：</p><p>rrqm/s:&#160; &#160;每秒进行 merge 的读操作数目.即 delta(rmerge)/s<br />wrqm/s:&#160; 每秒进行 merge 的写操作数目.即 delta(wmerge)/s<br />r/s:&#160; &#160; &#160; &#160; &#160; &#160;每秒完成的读 I/O 设备次数.即 delta(rio)/s<br />w/s:&#160; &#160; &#160; &#160; &#160;每秒完成的写 I/O 设备次数.即 delta(wio)/s<br />rsec/s:&#160; &#160; 每秒读扇区数.即 delta(rsect)/s<br />wsec/s:&#160; 每秒写扇区数.即 delta(wsect)/s<br />rkB/s:&#160; &#160; &#160; 每秒读K字节数.是 rsect/s 的一半,因为每扇区大小为512字节.(需要计算)<br />wkB/s:&#160; &#160; 每秒写K字节数.是 wsect/s 的一半.(需要计算)<br />avgrq-sz: 平均每次设备I/O操作的数据大小 (扇区).delta(rsect+wsect)/delta(rio+wio)<br />avgqu-sz: 平均I/O队列长度.即 delta(aveq)/s/1000 (因为aveq的单位为毫秒).<br />await:&#160; &#160; 平均每次设备I/O操作的等待时间 (毫秒).即 delta(ruse+wuse)/delta(rio+wio)<br />svctm:&#160; &#160;平均每次设备I/O操作的服务时间 (毫秒).即 delta(use)/delta(rio+wio)<br />%util:&#160; &#160; &#160; 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.即 delta(use)/s/1000 (因为use的单位为毫秒)</p><p>如果 %util 接近 100%,说明产生的I/O请求太多,I/O系统已经满负荷,该磁盘<br /> 可能存在瓶颈.<br />idle小于70% IO压力就较大了,一般读取速度有较多的wait.<br />同时可以结合vmstat 查看查看b参数(等待资源的进程数)和wa参数(IO等待所占用的CPU时间的百分比,高过30%时IO压力高)<br />另外 await 的参数也要多和 svctm 来参考.差的过高就一定有 IO 的问题.<br />avgqu-sz 也是个做 IO 调优时需要注意的地方,这个就是直接每次操作的数据的大小,如果次数多,但数据拿的小的话,其实 IO 也会很小.如果数据拿的大,才IO 的数据会高.也可以通过 avgqu-sz × ( r/s or w/s ) = rsec/s or wsec/s.也就是讲,读定速度是这个来决定的.</p><p> </p><p>另外还可以参考<br />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.<br />队列长度(avgqu-sz)也可作为衡量系统 I/O 负荷的指标,但由于 avgqu-sz 是按照单位时间的平均值,所以不能反映瞬间的 I/O 洪水.</p><br /><p>别人一个不错的例子.(I/O 系统 vs. 超市排队)</p><p>举一个例子,我们在超市排队 checkout 时,怎么决定该去哪个交款台呢? 首当是看排的队人数,5个人总比20人要快吧? 除了数人头,我们也常常看看前面人购买的东西多少,如果前面有个采购了一星期食品的大妈,那么可以考虑换个队排了.还有就是收银员的速度了,如果碰上了连 钱都点不清楚的新手,那就有的等了.另外,时机也很重要,可能 5 分钟前还人满为患的收款台,现在已是人去楼空,这时候交款可是很爽啊,当然,前提是那过去的 5 分钟里所做的事情比排队要有意义 (不过我还没发现什么事情比排队还无聊的).</p><p>I/O 系统也和超市排队有很多类似之处:</p><p>r/s+w/s 类似于交款人的总数<br /> 平均队列长度(avgqu-sz)类似于单位时间里平均排队人的个数<br /> 平均服务时间(svctm)类似于收银员的收款速度<br /> 平均等待时间(await)类似于平均每人的等待时间<br /> 平均I/O数据(avgrq-sz)类似于平均每人所买的东西多少<br />I/O 操作率 (%util)类似于收款台前有人排队的时间比例.</p><p>我们可以根据这些数据分析出 I/O 请求的模式,以及 I/O 的速度和响应时间.</p>]]></description>
			<author><![CDATA[dummy@example.com (batsom)]]></author>
			<pubDate>Sun, 13 Nov 2022 09:50:18 +0000</pubDate>
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