Linux性能分析工具之iostate

概念： I/O statistics 是输入/输出统计的缩写，主要用于监控系统设备的IO负载情况。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。缺点就是它不能对某个进程进行深入分析，同vmstat一样，仅对系统...

概念：
      I/O statistics 是输入/输出统计的缩写，主要用于监控系统设备的IO负载情况。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。缺点就是它不能对某个进程进行深入分析，同vmstat一样，仅对系统的整体情况进行分析。iostat属于sysstat软件包。可以用yum install sysstat直接安装。通过iostat方便查看CPU、网卡、tty设备、磁盘、CD-ROM 等等设备的活动情况, 负载信息。

参数：
      -C: 显示CPU使用情况
      -d: 显示磁盘使用情况
      -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 使用情况
      -p: 仅显示块设备和所有被使用的其他分区的状态
      -t 显示终端和CPU的信息
      -x 显示详细信息
      -V 显示版本信息

输出字段意义：

      %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。
      Device：监测设备名称
      tps：该设备每秒的传输次数。
      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。

如果%iowait的值过高，表示硬盘存在I/O瓶颈，%idle值高，表示CPU较空闲，如果%idle值高但系统响应慢时，有可能是CPU等待分配内存，此时应先排查应用程序，如果不存在问题，则加大内存容量。%idle值如果持续低于10，那么系统的CPU处理能力相对较低，表明系统中最需要解决的资源是CPU。

      rrqm/s: 每秒进行 merge 的读操作数目。即 rmerge/s
      wrqm/s: 每秒进行 merge 的写操作数目。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，因为每扇区大小为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操作的数据大小 (扇区)。
      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)。
      svctm: 平均每次设备I/O操作的服务时间 (毫秒)。
      %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

如果 %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。

如果 svctm 比较接近 await，说明 I/O 几乎没有等待时间。

如果 await 远大于 svctm,说明 I/O 队列太长,应用得到的响应时间变慢。

如果 await 远大于 svctm，说明I/O 队列太长，io响应太慢，则需要进行必要优化。

如果avgqu-sz比较大，也表示有当量io在等待。

如果%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。

svctm 的大小一般和磁盘性能有关,CPU/内存的负荷也会对其有影响,请求过多也会间接导致 svctm的增加。

await 的大小一般取决于服务时间(svctm) 以及 I/O 队列的长度和 I/O 请求的发出模式。一般来说 svctm < await,因为同时等待的请求的等待时间被重复计算了。如果 svctm 比较接近 await,说明 I/O 几乎没有等待时间

队列长度(avgqu-sz)也可作为衡量系统 I/O 负荷的指标,但由于 avgqu-sz 是按照单位时间的平均值,所以不能反映瞬间的 I/O 洪水。

如果响应时间超过了用户可以容许的范围,这时可以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。

如果%util 很大,而 rkB/s 和 wkB/s 很小,一般是因为磁盘存在较多的磁盘随机读写,最好把磁盘随机读写优化成顺序读写。