iostat详解

1 iostat 监视I/O子系统
iostat是I/O statistics（输入/输出统计）的缩写，用来动态监视系统的磁盘操做活动。
1.1 命令格式
iostat[参数][时间][次数]
1.2 命令功能
经过iostat方便查看CPU、网卡、tty设备、磁盘、CD-ROM 等等设备的活动状况, 负载信息。
1.3 命令参数
-C 显示CPU使用状况
-d 显示磁盘使用状况
-k 以 KB 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 使用状况
-p[磁盘] 显示磁盘和分区的状况
-t 显示终端和CPU的信息
-x 显示详细信息
-V 显示版本信息
1.4 工具实例
显示全部设备负载状况
/root$iostat
Linux 2.6.32-279.el6.x86_64 (colin) 07/16/2014 _x8664 (4 CPU)

avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
10.81 0.00 14.11 0.18 0.00 74.90

Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
sda 1.95 1.48 70.88 9145160 437100644
dm-0 3.08 0.55 24.34 3392770 150087080
dm-1 5.83 0.93 46.49 5714522 286724168
dm-2 0.01 0.00 0.05 23930 289288

cpu属性值说明：
%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：管理程序维护另外一个虚拟处理器时，虚拟CPU的无心识等待时间百分比。
%idle：CPU空闲时间百分比。
注：若是%iowait的值太高，表示硬盘存在I/O瓶颈，%idle值高，表示CPU较空闲，若是%idle值高但系统响应慢时，有多是CPU等待分配内存，此时应加大内存容量。%idle值若是持续低于10，那么系统的CPU处理能力相对较低，代表系统中最须要解决的资源是CPU。

disk属性值说明：
rrqm/s: 每秒进行 merge 的读操做数目。即 rmerge/s
wrqm/s: 每秒进行 merge 的写操做数目。即 wmerge/s
r/s: 每秒完成的读 I/O 设备次数。即 rio/s
w/s: 每秒完成的写 I/O 设备次数。即 wio/s
rsec/s: 每秒读扇区数。即 rsect/s
wsec/s: 每秒写扇区数。即 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。
wkB/s: 每秒写K字节数。是 wsect/s 的一半。
avgrq-sz: 平均每次设备I/O操做的数据大小 (扇区)。
%util: 一秒中有百分之多少的时间用于 I/O 操做，即被io消耗的cpu百分比
svctm: 平均每次设备I/O操做的服务时间 (毫秒)。
await: 平均每次设备I/O操做的等待时间 (毫秒)。
avgqu-sz: 平均I/O队列长度。
avgrq-sz: 平均每次设备I/O操做的数据大小 (扇区)。
备注：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。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，io响应太慢，则须要进行必要优化。若是avgqu-sz比较大，也表示有当量io在等待。
1.4.1 定时显示全部信息
/root$iostat 2 3
Linux 2.6.32-279.el6.x86_64 (colin) 07/16/2014 _x8664 (4 CPU)

avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
10.81 0.00 14.11 0.18 0.00 74.90

Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
sda 1.95 1.48 70.88 9145160 437106156
dm-0 3.08 0.55 24.34 3392770 150088376
dm-1 5.83 0.93 46.49 5714522 286728384
dm-2 0.01 0.00 0.05 23930 289288

avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
22.62 0.00 19.67 0.26 0.00 57.46

Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
sda 2.50 0.00 28.00 0 56
dm-0 0.00 0.00 0.00 0 0
dm-1 3.50 0.00 28.00 0 56
dm-2 0.00 0.00 0.00 0 0

avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
22.69 0.00 19.62 0.00 0.00 57.69

Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
sda 0.00 0.00 0.00 0 0
dm-0 0.00 0.00 0.00 0 0
dm-1 0.00 0.00 0.00 0 0
dm-2 0.00 0.00 0.00 0 0

说明：每隔 2秒刷新显示，且显示3次
1.4.2 查看TPS和吞吐量
/root$iostat -d -k 1 1
Linux 2.6.32-279.el6.x86_64 (colin) 07/16/2014 _x8664 (4 CPU)

Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn
sda 1.95 0.74 35.44 4572712 218559410
dm-0 3.08 0.28 12.17 1696513 75045968
dm-1 5.83 0.46 23.25 2857265 143368744
dm-2 0.01 0.00 0.02 11965 144644

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。
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。
上面的例子中，咱们能够看到磁盘sda以及它的各个分区的统计数据，当时统计的磁盘总TPS是1.95，下面是各个分区的TPS。（由于是瞬间值，因此总TPS并不严格等于各个分区TPS的总和）

1.4.3 查看设备使用率（%util）和响应时间（await）
/root$iostat -d -x -k 1 1
Linux 2.6.32-279.el6.x86_64 (colin) 07/16/2014 _x8664 (4 CPU)

Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
sda 0.02 7.25 0.04 1.90 0.74 35.47 37.15 0.04 19.13 5.58 1.09
dm-0 0.00 0.00 0.04 3.05 0.28 12.18 8.07 0.65 209.01 1.11 0.34
dm-1 0.00 0.00 0.02 5.82 0.46 23.26 8.13 0.43 74.33 1.30 0.76
dm-2 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.02 8.00 0.00 5.41 3.28 0.00

rrqm/s： 每秒进行 merge 的读操做数目.即 delta(rmerge)/swrqm/s： 每秒进行 merge 的写操做数目.即 delta(wmerge)/sr/s： 每秒完成的读 I/O 设备次数.即 delta(rio)/sw/s： 每秒完成的写 I/O 设备次数.即 delta(wio)/srsec/s： 每秒读扇区数.即 delta(rsect)/swsec/s： 每秒写扇区数.即 delta(wsect)/srkB/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 await 的参数也要多和 svctm 来参考。差的太高就必定有 IO 的问题。avgqu-sz 也是个作 IO 调优时须要注意的地方，这个就是直接每次操做的数据的大小，若是次数多，但数据拿的小的话，其实 IO 也会很小。若是数据拿的大，才IO 的数据会高。也能够经过 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。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。形象的比喻：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设备IO操做:总IO(io)/s = r/s(读) +w/s(写)平均等待时间=单个I/O服务器时间*(1+2+...+请求总数-1)/请求总数每秒发出的I/0请求不少,可是平均队列就4,表示这些请求比较均匀,大部分处理仍是比较及时。