iostat命令


Linux系統中的 iostat 是I/O statistics(輸入/輸出統計)的縮寫,iostat工具將對系統的磁碟操作活動進行監視。它的特點是匯報磁碟活動統計情況,同時也會匯報出CPU使用情況。同vmstat一樣,iostat也有一個弱點,就是它不能對某個進程進行深入分析,僅對系統的整體情況進行分析。iostat屬於sysstat軟體包。可以用yum install sysstat 直接安裝。

1.命令格式

iostat[引數][時間][次數]

2.命令功能

通過iostat就能方便檢視CPU、網絡卡、tty裝置、磁碟、CD-ROM 等等裝置的活動情況,以及負載資訊。

3.命令引數

  • -C 顯示CPU使用情況
  • -d 顯示磁碟使用情況
  • -k 以 KB 為單位顯示
  • -m 以 M 為單位顯示
  • -N 顯示磁碟陣列(LVM) 資訊
  • -n 顯示NFS 使用情況
  • -p[磁碟] 顯示磁碟和分割區的情況
  • -t 顯示終端和CPU的資訊
  • -x 顯示詳細資訊
  • -V 顯示版本資訊

4.使用範例

範例1:顯示所有裝置負載情況

命令:

iostat

輸出:

[yiibai@localhost ~]$ iostat
Linux 3.10.0-514.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     02/19/2017      _x86_64_        (1 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
          90.48    0.00    1.97    0.35    0.00    7.20

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               4.52       121.33        17.93     243946      36050
scd0              0.01         0.02         0.00         44          0
dm-0              3.16       107.52        15.85     216185      31869
dm-1              0.06         0.53         0.00       1068          0
dm-2              0.33         1.36         1.05       2735       2112

[yiibai@localhost ~]$

cpu屬性值說明:

  • %user:CPU處在使用者模式下的時間百分比。
  • %nice:CPU處在帶NICE值的使用者模式下的時間百分比。
  • %system:CPU處在系統模式下的時間百分比。
  • %iowait:CPU等待輸入輸出完成時間的百分比。
  • %steal:管理程式維護另一個虛擬處理器時,虛擬CPU的無意識等待時間百分比。
  • %idle:CPU空閒時間百分比。

備註:如果%iowait的值過高,表示硬碟存在I/O瓶頸,%idle值高,表示CPU較空閒,如果%idle值高但系統響應慢時,有可能是CPU等待分配記憶體,此時應加大記憶體容量。%idle值如果持續低於10,那麼系統的CPU處理能力相對較低,表明系統中最需要解決的資源是CPU。

disk屬性值說明:

  • rrqm/s: 每秒進行 merge 的讀運算元目。即 rmerge/s
  • wrqm/s: 每秒進行 merge 的寫運算元目。即 wmerge/s
  • r/s: 每秒完成的讀 I/O 裝置次數。即 rio/s
  • w/s: 每秒完成的寫 I/O 裝置次數。即 wio/s
  • rsec/s: 每秒讀磁區數。即 rsect/s
  • wsec/s: 每秒寫磁區數。即 wsect/s
  • rkB/s: 每秒讀K位元組數。是 rsect/s 的一半,因為每磁區大小為512位元組。
  • wkB/s: 每秒寫K位元組數。是 wsect/s 的一半。
  • avgrq-sz: 平均每次裝置I/O操作的資料大小 (磁區)。
  • avgqu-sz: 平均I/O佇列長度。
  • await: 平均每次裝置I/O操作的等待時間 (毫秒)。
  • svctm: 平均每次裝置I/O操作的服務時間 (毫秒)。

  • %util: 一秒中有百分之多少的時間用於 I/O 操作,即被io消耗的cpu百分比
    備註:如果 %util 接近 100%,說明產生的I/O請求太多,I/O系統已經滿負荷,該磁碟可能存在瓶頸。如果 svctm 比較接近 await,說明 I/O 幾乎沒有等待時間;如果 await 遠大於 svctm,說明I/O 佇列太長,io響應太慢,則需要進行必要優化。如果avgqu-sz比較大,也表示有當量io在等待。

範例2:定時顯示所有資訊

命令:

iostat 2 3

輸出:

[yiibai@localhost ~]$ iostat 2 3
Linux 3.10.0-514.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     02/19/2017      _x86_64_        (1 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
          90.59    0.00    1.95    0.34    0.00    7.11

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               4.59       119.80        20.36     243962      41459
scd0              0.01         0.02         0.00         44          0
dm-0              3.27       106.17        18.30     216201      37262
dm-1              0.06         0.52         0.00       1068          0
dm-2              0.33         1.34         1.04       2735       2112

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
          99.50    0.00    0.50    0.00    0.00    0.00

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               2.00         0.00         8.00          0         16
scd0              0.00         0.00         0.00          0          0
dm-0              2.00         0.00         8.00          0         16
dm-1              0.00         0.00         0.00          0          0
dm-2              0.00         0.00         0.00          0          0

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
         100.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               0.00         0.00         0.00          0          0
scd0              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

[yiibai@localhost ~]$

說明:每隔 2秒重新整理顯示,且顯示3

範例3:顯示指定磁碟資訊

命令:

iostat -d sda1

輸出:

[yiibai@localhost ~]$ iostat -d sda1
Linux 3.10.0-514.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     02/19/2017      _x86_64_        (1 CPU)

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda1              0.96        10.94         1.01      22706       2086

[yiibai@localhost ~]$

範例4:顯示tty和Cpu資訊

命令:

iostat -t

輸出:

[yiibai@localhost ~]$ iostat -t
Linux 3.10.0-514.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     02/19/2017      _x86_64_        (1 CPU)

02/19/2017 09:28:43 PM
avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
          90.85    0.00    1.91    0.33    0.00    6.90

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               4.47       116.31        19.99     243962      41928
scd0              0.01         0.02         0.00         44          0
dm-0              3.19       103.08        17.99     216201      37728
dm-1              0.06         0.51         0.00       1068          0
dm-2              0.32         1.30         1.01       2735       2112

[yiibai@localhost ~]$

範例5:以M為單位顯示所有資訊

命令:

iostat -m

輸出:

[yiibai@localhost ~]$ iostat -m
Linux 3.10.0-514.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     02/19/2017      _x86_64_        (1 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
          90.92    0.00    1.90    0.33    0.00    6.84

Device:            tps    MB_read/s    MB_wrtn/s    MB_read    MB_wrtn
sda               4.43         0.11         0.02        238         40
scd0              0.01         0.00         0.00          0          0
dm-0              3.17         0.10         0.02        211         36
dm-1              0.06         0.00         0.00          1          0
dm-2              0.32         0.00         0.00          2          2

[yiibai@localhost ~]$

範例6:檢視TPS和吞吐量資訊

命令:

iostat -d -k 1 1

輸出:

[yiibai@localhost ~]$ iostat -d -k 1 1
Linux 3.10.0-514.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     02/19/2017      _x86_64_        (1 CPU)

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               4.39       114.20        19.63     243962      41930
scd0              0.01         0.02         0.00         44          0
dm-0              3.14       101.21        17.66     216201      37730
dm-1              0.06         0.50         0.00       1068          0
dm-2              0.31         1.28         0.99       2735       2112

[yiibai@localhost ~]$

說明

  • tps:該裝置每秒的傳輸次數(Indicate the number of transfers per second that were issued to the device.)。「一次傳輸」意思是「一次I/O請求」。多個邏輯請求可能會被合併為「一次I/O請求」。「一次傳輸」請求的大小是未知的。
  • kB_read/s:每秒從裝置(drive expressed)讀取的資料量;
  • kB_wrtn/s:每秒向裝置(drive expressed)寫入的資料量;
  • kB_read:讀取的總資料量;kB_wrtn:寫入的總數量資料量;

這些單位都為Kilobytes。
上面的例子中,我們可以看到磁碟sda以及它的各個分割區的統計資料,當時統計的磁碟總TPS是4.39 ,下面是各個分割區的TPS。(因為是瞬間值,所以總TPS並不嚴格等於各個分割區TPS的總和)

範例7:檢視裝置使用率(%util)、響應時間(await)

命令:

iostat -d -x -k 1 1

輸出:

[yiibai@localhost ~]$ iostat -d -x -k 1 1
Linux 3.10.0-514.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     02/19/2017      _x86_64_        (1 CPU)

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await r_await w_await  svctm  %util
sda               0.00     0.15    3.49    0.83   112.47    19.33    60.95     0.09   21.31    6.87   81.85   3.91   1.69
scd0              0.00     0.00    0.01    0.00     0.02     0.00     8.00     0.00    8.09    8.09    0.00   8.09   0.00
dm-0              0.00     0.00    2.12    0.97    99.67    17.40    75.77     0.12   37.67   10.42   97.48   5.15   1.59
dm-1              0.00     0.00    0.06    0.00     0.49     0.00    16.69     0.00    2.12    2.12    0.00   1.82   0.01
dm-2              0.00     0.00    0.30    0.01     1.26     0.97    14.45     0.00    1.34    1.10   11.06   1.22   0.04

[yiibai@localhost ~]$

說明:

  • rrqm/s: 每秒進行 merge 的讀運算元目.即 delta(rmerge)/s
  • wrqm/s: 每秒進行 merge 的寫運算元目.即 delta(wmerge)/s
  • r/s: 每秒完成的讀 I/O 裝置次數.即 delta(rio)/s
  • w/s: 每秒完成的寫 I/O 裝置次數.即 delta(wio)/s
  • rsec/s: 每秒讀磁區數.即 delta(rsect)/s
  • wsec/s: 每秒寫磁區數.即 delta(wsect)/s
  • rkB/s: 每秒讀K位元組數.是 rsect/s 的一半,因為每磁區大小為512位元組.(需要計算)
  • wkB/s: 每秒寫K位元組數.是 wsect/s 的一半.(需要計算)
  • avgrq-sz:平均每次裝置I/O操作的資料大小 (磁區)
  • avgqu-sz:平均I/O佇列長度.即 delta(aveq)/s/1000 (因為aveq的單位為毫秒).
  • await: 平均每次裝置I/O操作的等待時間 (毫秒).即 delta(ruse+wuse)/delta(rio+wio)
  • svctm: 平均每次裝置I/O操作的服務時間 (毫秒).即 delta(use)/delta(rio+wio)
  • %util: 一秒中有百分之多少的時間用於 I/O 操作,或者說一秒中有多少時間 I/O 佇列是非空的,即 delta(use)/s/1000 (因為use的單位為毫秒)
    如果 %util 接近 100%,說明產生的I/O請求太多,I/O系統已經滿負荷,該磁碟可能存在瓶頸。
    idle小於70%,IO壓力就較大了,一般讀取速度有較多的wait。
    同時可以結合vmstat 檢視檢視b引數(等待資源的進程數)和wa引數(IO等待所佔用的CPU時間的百分比,高過30%時IO壓力高)。
    另外 await 的引數也要多和 svctm 來參考。差的過高就一定有 IO 的問題。
    avgqu-sz 也是個做 IO 調優時需要注意的地方,這個就是直接每次操作的資料的大小,如果次數多,但資料拿的小的話,其實 IO 也會很小。如果資料拿的大,才IO 的資料會高。也可以通過 avgqu-sz × ( r/s or w/s ) = rsec/s or wsec/s。也就是講,讀定速度是這個來決定的。
    svctm 一般要小於 await (因為同時等待的請求的等待時間被重複計算了),svctm 的大小一般和磁碟效能有關,CPU/記憶體的負荷也會對其有影響,請求過多也會間接導致 svctm 的增加。await 的大小一般取決於服務時間(svctm) 以及 I/O 佇列的長度和 I/O 請求的發出模式。如果 svctm 比較接近 await,說明 I/O 幾乎沒有等待時間;如果 await 遠大於 svctm,說明 I/O 佇列太長,應用得到的響應時間變慢,如果響應時間超過了使用者可以容許的範圍,這時可以考慮更換更快的磁碟,調整核心 elevator 演算法,優化應用,或者升級 CPU。
    佇列長度(avgqu-sz)也可作為衡量系統 I/O 負荷的指標,但由於 avgqu-sz 是按照單位時間的平均值,所以不能反映瞬間的 I/O 洪水。

應用比喻:
r/s+w/s 類似於交款人的總數。
平均佇列長度(avgqu-sz)類似於單位時間裡平均排隊人的個數。
平均服務時間(svctm)類似於收銀員的收款速度。
平均等待時間(await)類似於平均每人的等待時間。
平均I/O資料(avgrq-sz)類似於平均每人所買的東西多少。
I/O 操作率 (%util)類似於收款台前有人排隊的時間比例。

裝置IO操作:
總IO(io)/s = r/s(讀) +w/s(寫) =1.46 + 25.28=26.74
平均每次裝置I/O操作只需要0.36毫秒完成,現在卻需要10.57毫秒完成,因為發出的 請求太多(每秒26.74個),假如請求時同時發出的,可以這樣計算平均等待時間:平均等待時間=單個I/O伺服器時間*(1+2+…+請求總數-1)/請求總數 每秒發出的I/0請求很多,但是平均佇列就4,表示這些請求比較均勻,大部分處理還是比較及時。

範例8:檢視cpu狀態

命令:

iostat -c 1 3

輸出:

[yiibai@localhost ~]$ iostat -c 1 3
Linux 3.10.0-514.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     02/19/2017      _x86_64_        (1 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
          91.48    0.00    1.81    0.31    0.00    6.39

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
          99.01    0.00    0.99    0.00    0.00    0.00

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
         100.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00

[yiibai@localhost ~]$