iostat(vmstat)来对linux硬盘IO性能进行了解

之前一直不太会用这个参数。如今认真研究了一下iostat，由于恰好有台重要的服务器压力高,因此放上来分析一下.下面这台就是IO有压力过大的服务器

# 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:   每秒进行 merge 的读操做数目。即 delta(rmerge)/s
wrqm/s:  每秒进行 merge 的写操做数目。即 delta(wmerge)/s
r/s:           每秒完成的读 I/O 设备次数。即 delta(rio)/s
w/s:         每秒完成的写 I/O 设备次数。即 delta(wio)/s
rsec/s:    每秒读扇区数。即 delta(rsect)/s
wsec/s:  每秒写扇区数。即 delta(wsect)/s
rkB/s:      每秒读K字节数。是 rsect/s 的一半，由于每扇区大小为512字节。(须要计算)
wkB/s:    每秒写K字节数。是 wsect/s 的一半。(须要计算)
avgrq-sz: 平均每次设备I/O操做的数据大小 (扇区)。delta(rsect+wsect)/delta(rio+wio)
avgqu-sz: 平均I/O队列长度。即 delta(aveq)/s/1000 (由于aveq的单位为毫秒)。
await:    平均每次设备I/O操做的等待时间 (毫秒)。即 delta(ruse+wuse)/delta(rio+wio)
svctm:   平均每次设备I/O操做的服务时间 (毫秒)。即 delta(use)/delta(rio+wio)
%util:      一秒中有百分之多少的时间用于 I/O 操做，或者说一秒中有多少时间 I/O 队列是非空的。即 delta(use)/s/1000 (由于use的单位为毫秒)

若是 %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
可能存在瓶颈。
idle小于70% IO压力就较大了,通常读取速度有较多的wait.
同时能够结合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)

另外还能够参考
svctm 通常要小于 await (由于同时等待的请求的等待时间被重复计算了)，svctm 的大小通常和磁盘性能有关，CPU/内存的负荷也会对其有影响，请求过多也会间接致使 svctm 的增长。await 的大小通常取决于服务时间(svctm) 以及 I/O 队列的长度和 I/O 请求的发出模式。若是 svctm 比较接近 await，说明 I/O 几乎没有等待时间；若是 await 远大于 svctm，说明 I/O 队列太长，应用获得的响应时间变慢，若是响应时间超过了用户能够允许的范围，这时能够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。
队列长度(avgqu-sz)也可做为衡量系统 I/O 负荷的指标，但因为 avgqu-sz 是按照单位时间的平均值，因此不能反映瞬间的 I/O 洪水。

  别人一个不错的例子.(I/O 系统 vs. 超市排队)

举一个例子，咱们在超市排队 checkout 时，怎么决定该去哪一个交款台呢? 首当是看排的队人数，5我的总比20人要快吧? 除了数人头，咱们也经常看看前面人购买的东西多少，若是前面有个采购了一星期食品的大妈，那么能够考虑换个队排了。还有就是收银员的速度了，若是碰上了连 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，如今已经是人去楼空，这时候交款但是很爽啊，固然，前提是那过去的 5 分钟里所作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)。

I/O 系统也和超市排队有不少相似之处:

r/s+w/s 相似于交款人的总数
平均队列长度(avgqu-sz)相似于单位时间里平均排队人的个数
平均服务时间(svctm)相似于收银员的收款速度
平均等待时间(await)相似于平均每人的等待时间
平均I/O数据(avgrq-sz)相似于平均每人所买的东西多少
I/O 操做率 (%util)相似于收款台前有人排队的时间比例。

咱们能够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。

下面是别人写的这个参数输出的分析

# 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 输出代表秒有 28.57 次设备 I/O 操做: 总IO(io)/s = r/s(读) +w/s(写) = 1.02+27.55 = 28.57 (次/秒) 其中写操做占了主体 (w:r = 27:1)。

平均每次设备 I/O 操做只须要 5ms 就能够完成，但每一个 I/O 请求却须要等上 78ms，为何? 由于发出的 I/O 请求太多 (每秒钟约 29 个)，假设这些请求是同时发出的，那么平均等待时间能够这样计算:

平均等待时间 = 单个 I/O 服务时间 * ( 1 + 2 + ... + 请求总数-1) / 请求总数

应用到上面的例子: 平均等待时间 = 5ms * (1+2+...+28)/29 = 70ms，和 iostat 给出的78ms 的平均等待时间很接近。这反过来代表 I/O 是同时发起的。

每秒发出的 I/O 请求不少 (约 29 个)，平均队列却不长 (只有 2 个 左右)，这代表这 29 个请求的到来并不均匀，大部分时间 I/O 是空闲的。

一秒中有 14.29% 的时间 I/O 队列中是有请求的，也就是说，85.71% 的时间里 I/O 系统无事可作，全部 29 个 I/O 请求都在142毫秒以内处理掉了。

delta(ruse+wuse)/delta(io) = await = 78.21 => delta(ruse+wuse)/s =78.21 * delta(io)/s = 78.21*28.57 = 2232.8，代表每秒内的I/O请求总共须要等待2232.8ms。因此平均队列长度应为 2232.8ms/1000ms = 2.23，而 iostat 给出的平均队列长度 (avgqu-sz) 却为 22.35，为何?! 由于 iostat 中有 bug，avgqu-sz 值应为 2.23，而不是 22.35。