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Linux iostat命令详解

前言

话说搞运维的人没有两把“刷子”,都不好意思上服务器操作。还好,我还不是搞运维的,我一直都自诩是开发人员,奈何现在的东家运维人员“水”的一比,还要我这个自诩是开发的人撸起袖子亲自上阵,好吧,没有办法,重拾以前的命令,再次走起~~~

说到运维,那就离不开监控磁盘了。而说到磁盘监控,那又不得不说道说道iostat命令了。这篇文章就对那个我曾经非常熟悉的iostat命令进行详细的总结。

命令详解

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。

iostat常用命令格式如下:

iostat [参数] [时间] [次数]

命令参数说明如下:

-c 显示CPU使用情况
-d 显示磁盘使用情况
-k 以K为单位显示
-m 以M为单位显示
-N 显示磁盘阵列(LVM) 信息
-n 显示NFS使用情况
-p 可以报告出每块磁盘的每个分区的使用情况
-t 显示终端和CPU的信息
-x 显示详细信息

下面就对我们常用的使用方式进行详细的总结。

使用实例

  • 命令:iostat -x
    说明:每隔2秒刷新显示,且显示3次
    输出:

    [user1@Test_Server ~]$ iostat -x
    Linux 3.10.0-693.2.2.el7.x86_64 (jellythink)    01/05/2019      _x86_64_        (1 CPU)
    
    avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
               1.83    0.00    0.31    0.09    0.00   97.77
    
    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               0.03     0.78    0.24    1.38    12.64    20.67    41.01     0.02   10.98   55.50    3.17   0.71   0.12
    

    输出内容详解:

    %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

    当然了,iostat命令的重点不是用来看CPU的,重点是用来监测磁盘性能的。

    Device:设备名称
    rrqm/s:每秒合并到设备的读取请求数
    wrqm/s:每秒合并到设备的写请求数
    r/s:每秒向磁盘发起的读操作数
    w/s:每秒向磁盘发起的写操作数
    rkB/s:每秒读K字节数
    wkB/s:每秒写K字节数
    avgrq-sz:平均每次设备I/O操作的数据大小
    avgqu-sz:平均I/O队列长度
    await:平均每次设备I/O操作的等待时间 (毫秒),一般地,系统I/O响应时间应该低于5ms,如果大于 10ms就比较大了
    r_await:每个读操作平均所需的时间;不仅包括硬盘设备读操作的时间,还包括了在kernel队列中等待的时间
    w_await:每个写操作平均所需的时间;不仅包括硬盘设备写操作的时间,还包括了在kernel队列中等待的时间
    svctm:平均每次设备I/O操作的服务时间 (毫秒)(这个数据不可信!)
    %util:一秒中有百分之多少的时间用于I/O操作,即被IO消耗的CPU百分比,一般地,如果该参数是100%表示设备已经接近满负荷运行了

  • 命令:iostat -d 2 3
    输出:

    [jelly@jellythink ~]$ iostat -d 2 3
    Linux 3.10.0-693.2.2.el7.x86_64 (jellythink)    01/05/2019      _x86_64_        (1 CPU)
    
    Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
    vda               1.62        12.64        20.67  337375593  551756524
    
    Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
    vda               1.00         0.00         8.00          0         16
    
    Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
    vda               0.00         0.00         0.00          0          0
    

    输出内容详解:

    tps:每秒I/O数(即IOPS。磁盘连续读和连续写之和)
    kB_read/s:每秒从磁盘读取数据大小,单位KB/s
    kB_wrtn/s:每秒写入磁盘的数据的大小,单位KB/s
    kB_read:从磁盘读出的数据总数,单位KB
    kB_wrtn:写入磁盘的的数据总数,单位KB

性能监控指标

上面说了这么多,也看了那么多的系统输出,那我们在日常运维中到底需要关注哪些字段呢?下面就来说说这篇文章的重点了,我们到底该关注哪些输出内容就可以确定这台服务器是否存在IO性能瓶颈。

  • %iowait:如果该值较高,表示磁盘存在I/O瓶颈
  • await:一般地,系统I/O响应时间应该低于5ms,如果大于10ms就比较大了
  • avgqu-sz:如果I/O请求压力持续超出磁盘处理能力,该值将增加。如果单块磁盘的队列长度持续超过2,一般认为该磁盘存在I/O性能问题。需要注意的是,如果该磁盘为磁盘阵列虚拟的逻辑驱动器,需要再将该值除以组成这个逻辑驱动器的实际物理磁盘数目,以获得平均单块硬盘的I/O等待队列长度
  • %util:一般地,如果该参数是100%表示设备已经接近满负荷运行了

最后,除了关注指标外,我们更需要结合部署的业务进行分析。对于磁盘随机读写频繁的业务,比如图片存取、数据库、邮件服务器等,此类业务吗,tps才是关键点。对于顺序读写频繁的业务,需要传输大块数据的,如视频点播、文件同步,关注的是磁盘的吞吐量。

总结

关于iostat命令的总结就到此结束了。在平时的运维工作中,我们更多的要根据实际场景进行分析。iostat作为一个工具,掌握基本的用法这个是基础,希望通过这篇文章大家可以掌握iostat命令的基本用法,至于后期的升华,就需要大家在工作中多运用、多摸索和多总结了。

果冻想,认真玩技术的地方。

2019年1月5日,于内蒙古呼和浩特。

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