iostat來對(duì)linux硬盤IO性能進(jìn)行了解

gaolimin_lose

以前一直不太會(huì)用這個(gè)參數(shù)。現(xiàn)在認(rèn)真研究了一下iostat，因?yàn)閯偤糜信_(tái)重要的服務(wù)器壓力高,所以放上來分析一下.下面這臺(tái)就是IO有壓力過大的服務(wù)器
# iostat -x 1 10
Linux 2.6.18-92.el5xen    02/03/2009
avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           1.10    0.00    4.82   39.54    0.07   54.46
Device:         rrqm/s   wrqm/s   r/s   w/s   rsec/s   wsec/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sda               0.00     3.50  0.40  2.50     5.60    48.00    18.48     0.00    0.97   0.97   0.28
sdb               0.00     0.00  0.00  0.00     0.00     0.00     0.00     0.00    0.00   0.00   0.00
sdc               0.00     0.00  0.00  0.00     0.00     0.00     0.00     0.00    0.00   0.00   0.00
sdd               0.00     0.00  0.00  0.00     0.00     0.00     0.00     0.00    0.00   0.00   0.00
sde               0.00     0.10  0.30  0.20     2.40     2.40     9.60     0.00    1.60   1.60   0.08
sdf              17.40     0.50 102.00  0.20 12095.20     5.60   118.40     0.70    6.81   2.09  21.36
sdg             232.40     1.90 379.70  0.50 76451.20    19.20   201.13     4.94   13.78   2.45  93.16
rrqm/s:   每秒進(jìn)行 merge 的讀操作數(shù)目。即 delta(rmerge)/s
wrqm/s:  每秒進(jìn)行 merge 的寫操作數(shù)目。即 delta(wmerge)/s
r/s:           每秒完成的讀 I/O 設(shè)備次數(shù)。即 delta(rio)/s
w/s:         每秒完成的寫 I/O 設(shè)備次數(shù)。即 delta(wio)/s
rsec/s:    每秒讀扇區(qū)數(shù)。即 delta(rsect)/s
wsec/s:  每秒寫扇區(qū)數(shù)。即 delta(wsect)/s
rkB/s:      每秒讀K字節(jié)數(shù)。是 rsect/s 的一半，因?yàn)槊可葏^(qū)大小為512字節(jié)。(需要計(jì)算)
wkB/s:    每秒寫K字節(jié)數(shù)。是 wsect/s 的一半。(需要計(jì)算)
avgrq-sz: 平均每次設(shè)備I/O操作的數(shù)據(jù)大小 (扇區(qū))。delta(rsect+wsect)/delta(rio+wio)
avgqu-sz: 平均I/O隊(duì)列長度。即 delta(aveq)/s/1000 (因?yàn)閍veq的單位為毫秒)。
await:    平均每次設(shè)備I/O操作的等待時(shí)間 (毫秒)。即 delta(ruse+wuse)/delta(rio+wio)
svctm:   平均每次設(shè)備I/O操作的服務(wù)時(shí)間 (毫秒)。即 delta(use)/delta(rio+wio)
%util:      一秒中有百分之多少的時(shí)間用于 I/O 操作，或者說一秒中有多少時(shí)間 I/O 隊(duì)列是非空的。即 delta(use)/s/1000 (因?yàn)閡se的單位為毫秒)
如果 %util 接近 100%，說明產(chǎn)生的I/O請(qǐng)求太多，I/O系統(tǒng)已經(jīng)滿負(fù)荷，該磁盤
可能存在瓶頸。
idle小于70% IO壓力就較大了,一般讀取速度有較多的wait.
同時(shí)可以結(jié)合vmstat 查看查看b參數(shù)(等待資源的進(jìn)程數(shù))和wa參數(shù)(IO等待所占用的CPU時(shí)間的百分比,高過30%時(shí)IO壓力高)
另外還可以參考
svctm 一般要小于 await (因?yàn)橥瑫r(shí)等待的請(qǐng)求的等待時(shí)間被重復(fù)計(jì)算了)，svctm 的大小一般和磁盤性能有關(guān)，CPU/內(nèi)存的負(fù)荷也會(huì)對(duì)其有影響，請(qǐng)求過多也會(huì)間接導(dǎo)致 svctm 的增加。await 的大小一般取決于服務(wù)時(shí)間(svctm) 以及 I/O 隊(duì)列的長度和 I/O 請(qǐng)求的發(fā)出模式。如果 svctm 比較接近 await，說明 I/O 幾乎沒有等待時(shí)間；如果 await 遠(yuǎn)大于 svctm，說明 I/O 隊(duì)列太長，應(yīng)用得到的響應(yīng)時(shí)間變慢，如果響應(yīng)時(shí)間超過了用戶可以容許的范圍，這時(shí)可以考慮更換更快的磁盤，調(diào)整內(nèi)核 elevator 算法，優(yōu)化應(yīng)用，或者升級(jí) CPU。
隊(duì)列長度(avgqu-sz)也可作為衡量系統(tǒng) I/O 負(fù)荷的指標(biāo)，但由于 avgqu-sz 是按照單位時(shí)間的平均值，所以不能反映瞬間的 I/O 洪水。

  別人一個(gè)不錯(cuò)的例子.(I/O 系統(tǒng) vs. 超市排隊(duì))
舉一個(gè)例子，我們?cè)诔�市排�?duì) checkout 時(shí)，怎么決定該去哪個(gè)交款臺(tái)呢? 首當(dāng)是看排的隊(duì)人數(shù)，5個(gè)人總比20人要快吧? 除了數(shù)人頭，我們也常�？纯辞懊嫒速徺I的東西多少，如果前面有個(gè)采購了一星期食品的大媽，那么可以考慮換個(gè)隊(duì)排了。還有就是收銀員的速度了，如果碰上了連 錢都點(diǎn)不清楚的新手，那就有的等了。另外，時(shí)機(jī)也很重要，可能 5 分鐘前還人滿為患的收款臺(tái)，現(xiàn)在已是人去樓空，這時(shí)候交款可是很爽啊，當(dāng)然，前提是那過去的 5 分鐘里所做的事情比排隊(duì)要有意義 (不過我還沒發(fā)現(xiàn)什么事情比排隊(duì)還無聊的)。
I/O 系統(tǒng)也和超市排隊(duì)有很多類似之處:
r/s+w/s 類似于交款人的總數(shù)
平均隊(duì)列長度(avgqu-sz)類似于單位時(shí)間里平均排隊(duì)人的個(gè)數(shù)
平均服務(wù)時(shí)間(svctm)類似于收銀員的收款速度
平均等待時(shí)間(await)類似于平均每人的等待時(shí)間
平均I/O數(shù)據(jù)(avgrq-sz)類似于平均每人所買的東西多少
I/O 操作率 (%util)類似于收款臺(tái)前有人排隊(duì)的時(shí)間比例。
我們可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析出 I/O 請(qǐng)求的模式，以及 I/O 的速度和響應(yīng)時(shí)間。
下面是別人寫的這個(gè)參數(shù)輸出的分析
# iostat -x 1
avg-cpu: %user %nice %sys %idle
16.24 0.00 4.31 79.44
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
/dev/cciss/c0d0
0.00 44.90 1.02 27.55 8.16 579.59 4.08 289.80 20.57 22.35 78.21 5.00 14.29
/dev/cciss/c0d0p1
0.00 44.90 1.02 27.55 8.16 579.59 4.08 289.80 20.57 22.35 78.21 5.00 14.29
/dev/cciss/c0d0p2
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
上面的 iostat 輸出表明秒有 28.57 次設(shè)備 I/O 操作: 總IO(io)/s = r/s(讀) +w/s(寫) = 1.02+27.55 = 28.57 (次/秒) 其中寫操作占了主體 (w:r = 27:1)。
平均每次設(shè)備 I/O 操作只需要 5ms 就可以完成，但每個(gè) I/O 請(qǐng)求卻需要等上 78ms，為什么? 因?yàn)榘l(fā)出的 I/O 請(qǐng)求太多 (每秒鐘約 29 個(gè))，假設(shè)這些請(qǐng)求是同時(shí)發(fā)出的，那么平均等待時(shí)間可以這樣計(jì)算:
平均等待時(shí)間 = 單個(gè) I/O 服務(wù)時(shí)間 * ( 1 + 2 + ... + 請(qǐng)求總數(shù)-1) / 請(qǐng)求總數(shù)
應(yīng)用到上面的例子: 平均等待時(shí)間 = 5ms * (1+2+...+28)/29 = 70ms，和 iostat 給出的78ms 的平均等待時(shí)間很接近。這反過來表明 I/O 是同時(shí)發(fā)起的。
每秒發(fā)出的 I/O 請(qǐng)求很多 (約 29 個(gè))，平均隊(duì)列卻不長 (只有 2 個(gè) 左右)，這表明這 29 個(gè)請(qǐng)求的到來并不均勻，大部分時(shí)間 I/O 是空閑的。
一秒中有 14.29% 的時(shí)間 I/O 隊(duì)列中是有請(qǐng)求的，也就是說，85.71% 的時(shí)間里 I/O 系統(tǒng)無事可做，所有 29 個(gè) I/O 請(qǐng)求都在142毫秒之內(nèi)處理掉了。
delta(ruse+wuse)/delta(io) = await = 78.21 => delta(ruse+wuse)/s =78.21 * delta(io)/s = 78.21*28.57 = 2232.8，表明每秒內(nèi)的I/O請(qǐng)求總共需要等待2232.8ms。所以平均隊(duì)列長度應(yīng)為 2232.8ms/1000ms = 2.23，而 iostat 給出的平均隊(duì)列長度 (avgqu-sz) 卻為 22.35，為什么?! 因?yàn)?iostat 中有 bug，avgqu-sz 值應(yīng)為 2.23，而不是 22.35。


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