文章目錄
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- 一、指令相關參數
- 二、輸出資訊
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- 1、cpu部分的統計
- 2、磁盤部分的統計
- 三、一些擴充
- 參考資料
當我們要看系統IO情況時，一般最先想到的應該就是iostat指令的。iostat提供了豐富的參數給我們查詢各種次元的io資料。學習iostat有助于我們排查IO相關問題時可以更快的定位到問題根源。
以下内容大多來自iostat的man文檔，會加上部分自己的了解，英文水準好的同學也可以直接看man文檔
一、指令相關參數
指令使用：
iostat [ -c ] [ -d ] [ -N ] [ -n ] [ -h ] [ -k | -m ] [ -t ] [ -V ] [ -x ] [ -y ] [ -z ] [ -j { ID | LABEL | PATH | UUID | ... } [ device [...] | ALL ] ] [ device [...] | ALL ] [ -p [ device [,...] | ALL ] ] [ interval [ count ] ]
看着有點亂，我們可以歸納為:
iostat [-參數] [指定磁盤] [采集周期頻率] [采集次數]
比如
iostat -k sda 5 2
表示采集sda磁盤上的相關資訊，每5秒采集一次，一共采集2次。-k參數表示以kb來顯示。
相關參數介紹：
| 參數 | 詳解 |
|---|---|
| -c | 隻顯示cpu相關統計資訊（預設是同時顯示cpu和磁盤資訊） |
| -d | 隻顯示磁盤統計資訊（預設是同時顯示cpu和磁盤資訊） |
| -h | 使用NFS的輸出報告更加友好可讀。NFS通過-n來開啟 |
| -j { ID | LABEL | PATH | UUID | … } | 磁盤清單的Device列要用什麼次元來描述磁盤 |
| -k | 預設情況下，iostat的輸出是以block作為計量機關，加上這個參數可以以kb作為計量機關顯示。（該參數僅在linux核心版本2.4以後資料才是準确的） |
| -m | 預設情況下，iostat的輸出是以block作為計量機關，加上這個參數可以以mb作為計量機關顯示。（該參數僅在linux核心版本2.4以後資料才是準确的） |
| -N | 顯示磁盤陣列(LVM) 資訊 |
| -n | 顯示NFS相關統計資料（network fileSystem）。但是這個參數隻在linux核心版本2.6.17之後有用 |
| -p [ { device [,…] | ALL } ] | 顯示磁盤分區的相關統計資訊（預設粒度隻到磁盤，沒有顯示具體的邏輯分區） |
| -t | 每次輸出報告時顯示系統時間， |
| -V | 顯示目前iostat的版本資訊 |
| -x | 顯示更詳細的磁盤報告資訊，預設隻顯示六列，加上該參數後會顯示更詳細的資訊。這個參數也需要在核心版本2.4之後才能使用 |
| -y | 跳過不顯示第一次報告的資料，因為iostat使用的是采樣統計，是以iostat的第一次輸出的資料是自系統啟動以來累計的資料 |
| -z | 隻顯示在采樣周期内有活動的磁盤 |
通過uname -a可以檢視目前linux系統的核心版本。2.4版本後一個block的大小通常是512byte
預設情況下，第一次的輸出資訊的資料是從作業系統啟動以來的累計資料，第二次開始才是真正的采樣周期内的真實資料，這點和top指令很像。我們可以加上-y來過濾掉第一次的輸出資訊。
二、輸出資訊
iostat的輸出資訊主要可以分為3大部分：
- cpu部分的統計資訊
- 磁盤相關的統計資訊
- NFS（Network FileSystem）相關的統計資訊
預設情況下，iostat隻會顯示cpu和磁盤部分的統計資訊。如下圖：
加上-n可以顯示NFS的統計資訊。由于本人在多個系統上測試均沒有具體的數值輸出，是以下面隻介紹cpu和磁盤部分的統計資訊。
1、cpu部分的統計
這裡的cpu統計資訊隻是取平均值，如果是多核cpu，想看每核cpu的具體統計資訊，可以使用top指令。
下面的百分比計算一般采用公式: 消耗時間*100.0/采樣時間
- %user: cpu消耗在使用者空間的時間占比
- %nice: 被使用者修改過優先級的程序運作時間占比
- %system: cpu消耗在核心空間的時間占比
- %iowait: cpu在等待IO的時間占比（需要滿足CPU資源空閑而磁盤IO在工作的條件）
- %steal: 當hypervisor正服務于另外一個虛拟處理器時無意識地等待虛拟CPU所占有的時間百分比
- %idle: cpu空閑時間百分比
iowait可以作為磁盤是否是系統瓶頸的參考值，但并不能全信。iowait表示的含義是cpu沒在工作而在等待io的時間占比，在cpu高速運轉的情況下也會出現iowait高的情況，這并不能表明磁盤性能就有問題。唯一能說明磁盤性能差的應該是根據磁盤的read/write時間，一般來說，一次讀寫就是一次尋道+一次旋轉延遲+資料傳輸的時間。現代硬碟資料傳輸就是幾微秒或者幾十微秒的事情，遠遠小于尋道時間220ms和旋轉延遲48ms，是以隻計算這兩個時間就差不多了，也就是15~20ms。如果磁盤讀寫時間大于20ms，就要考慮是否是磁盤讀寫太多，導緻磁盤性能降低了。
2、磁盤部分的統計
在沒加
-x
參數時，預設輸出以下六列：
- Device： 磁盤名稱，可以通過-p參數改成ID、PATH、UUID的形式
- tps：取樣周期内，磁盤的讀寫次數。但是由于有時作業系統會合并多個IO請求成一個，是以這個參數并不是十分準确。
- Blk_read/s：取樣周期内，每秒讀取的block數量（通過參數-k -m可以将機關改成kb、mb）
- Blk_wrtn/s：取樣周期内，每秒寫入的block數量（通過參數-k -m可以将機關改成kb、mb）
- Blk_read：取樣周期内，讀取的總block數量（通過參數-k -m可以将機關改成kb、mb）
- Blk_wrtn：取樣周期内，寫入的總block數量（通過參數-k -m可以将機關改成kb、mb）
如果加了
-x
參數，會詳細更加詳細的資料，如下圖：
- rrqm/s：采樣周期内，每秒merge的讀請求數量
- wrqm/s：采樣周期内，，每秒merge的寫請求數量
- r/s：采樣周期内，每秒的讀請求數量
- w/s：采樣周期内，每秒的寫請求數量
- rsec/s：采樣周期内，每秒讀取的扇區數量（通過參數-k -m可以将機關改成kb、mb）
- wsec/s：采樣周期内，每秒寫入的扇區數量（通過參數-k -m可以将機關改成kb、mb）
- avgrq-sz：采樣周期内，平均IO請求的大小（以扇區為機關）
- avgqu-sz：采樣周期内，平均IO隊列長度（在等待被執行的IO請求）
- await：采樣周期内，IO請求的平均時間（排隊時長+IO服務時長），機關是毫秒
- svctm：采樣周期内，IO請求的平均服務時間，排除排隊的時長，機關是毫秒（該統計次元的數值不可信，後面的iostat版本會移除這項統計值）
- %util：采樣周期内，IO忙碌的時間百分比，如果這個值接近100，說明此時IO已經滿負荷了
網上許多部落格都說用svctm可以衡量磁盤的性能，但是在iostat的man文檔中有提到，讓我們不要相信這個列的輸出值，并且在後面的版本中會去除這個統計項。
是以要統計磁盤性能，綜合來說還是用await列的資訊來判斷。一般的磁盤讀寫性能在20ms左右，如果await比這個數值大很多，就說明目前系統存在很大的IO問題。
三、一些擴充
和大多的系統名額統計一樣，iostat的資料也基本來自/proc虛拟檔案系統。不了解/proc虛拟檔案系統的同學自行百度，這裡就不多做介紹了。
比如 iostat -x 的資料則來自于 /proc/diskstats檔案下的資料。另外，各種linux發行版的proc虛拟檔案系統實作可能會有偏差，是以iostat輸出的内容也可能不太一緻。
參考資料
https://blog.51cto.com/291268154/1981358
https://bean-li.github.io/dive-into-iostat/