linux每日命令(38)：iostat命令

linux系统中的 iostat是i/o statistics（输入/输出统计）的缩写，iostat工具将对系统的磁盘操作活动进行监视。它的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。同vmstat一样，iostat也有一个弱点，就是它不能对某个进程进行深入分析，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。

一．命令格式

iostat [参数] [时间] [次数]

二．命令功能

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。

三．命令参数

参数	描述
-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，默认也是以kb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 [磁盘]	显示磁盘和分区的情况
-t	显示终端和cpu的信息
-x	显示详细信息
-v	显示版本信息

四．使用实例

1：显示所有设备负载情况

命令：

iostat

输出：

[root@localhost tmp]# iostat
linux 3.10.0-862.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月08日     _x86_64_    (2 cpu)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           2.19    0.01    8.30    0.00    0.00   89.50

device:            tps    kb_read/s    kb_wrtn/s    kb_read    kb_wrtn
scd0              0.00         0.00         0.00       1050          0
sda               0.43        13.70         6.11    7742241    3453170
dm-0              0.45        13.65         6.01    7709059    3393302
dm-1              0.03         0.01         0.10       6168      57680

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。

备注：

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，此时应加大内存容量。
如果idle小于70% io压力就较大了，一般读取速度有较多的wait。
如果%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。

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。

2：定时显示所有信息

命令：

iostat 2 3

输出：

[root@localhost tmp]# iostat 2 3
linux 3.10.0-862.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月08日     _x86_64_    (2 cpu)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           2.19    0.01    8.30    0.00    0.00   89.49

device:            tps    kb_read/s    kb_wrtn/s    kb_read    kb_wrtn
scd0              0.00         0.00         0.00       1050          0
sda               0.43        13.70         6.11    7742257    3453702
dm-0              0.45        13.64         6.00    7709075    3393834
dm-1              0.03         0.01         0.10       6168      57680

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           7.97    0.00   10.28    0.00    0.00   81.75

device:            tps    kb_read/s    kb_wrtn/s    kb_read    kb_wrtn
scd0              0.00         0.00         0.00          0          0
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

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           7.79    0.00    9.87    0.00    0.00   82.34

device:            tps    kb_read/s    kb_wrtn/s    kb_read    kb_wrtn
scd0              0.00         0.00         0.00          0          0
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

说明：

每隔2秒刷新显示，且显示3次

3：显示指定磁盘信息

命令：

iostat -d sda

输出：

[root@localhost tmp]# iostat -d sda
linux 3.10.0-862.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月08日     _x86_64_    (2 cpu)

device:            tps    kb_read/s    kb_wrtn/s    kb_read    kb_wrtn
sda               0.43        13.69         6.11    7742257    3453933

4：以m为单位显示所有信息

命令：

iostat -m

输出：

root@localhost tmp]# iostat -m
linux 3.10.0-862.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月08日     _x86_64_    (2 cpu)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           2.19    0.01    8.30    0.00    0.00   89.49

device:            tps    mb_read/s    mb_wrtn/s    mb_read    mb_wrtn
scd0              0.00         0.00         0.00          1          0
sda               0.43         0.01         0.01       7564       3373
dm-0              0.45         0.01         0.01       7531       3314
dm-1              0.03         0.00         0.00          6         56

5：显示设备磁盘使用情况详细信息，使用率（%util）、响应时间（await）

命令：

iostat -d -x 

输出：

[root@localhost tmp]# iostat -d -x
linux 3.10.0-862.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月08日     _x86_64_    (2 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
scd0              0.00     0.00    0.00    0.00     0.00     0.00    72.41     0.00    1.76    1.76    0.00   1.52   0.00
sda               0.00     0.05    0.21    0.22    13.68     6.10    91.28     0.00    1.95    2.22    1.69   0.53   0.02
dm-0              0.00     0.00    0.21    0.24    13.62     6.00    87.07     0.00    2.05    2.26    1.87   0.49   0.02
dm-1              0.00     0.00    0.00    0.03     0.01     0.10     8.24     0.00   10.60    0.81   11.33   0.26   0.00

说明：

disk属性值说明：

rrqm/s： 每秒进行 merge 的读操作数目.即 delta(rmerge)/s

wrqm/s： 每秒进行 merge 的写操作数目.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,因为每扇区大小为512字节.(需要计算)

wkb/s： 每秒写k字节数.是 wsect/s 的一半.(需要计算)

avgrq-sz：平均每次设备i/o操作的数据大小 (扇区).delta(rsect+wsect)/delta(rio+wio)

avgqu-sz：平均i/o队列长度.即 delta(aveq)/s/1000 (因为aveq的单位为毫秒).

await： 平均每次设备i/o操作的等待时间 (毫秒).即 delta(ruse+wuse)/delta(rio+wio)

svctm： 平均每次设备i/o操作的服务时间 (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 操作,或者说一秒中有多少时间 i/o 队列是非空的，即 delta(use)/s/1000 (因为use的单位为毫秒)

备注：

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。
%idle小于70% io压力就较大了，一般读取速度有较多的wait。
同时可以结合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。差的过高就一定有 io 的问题。
avgqu-sz 也是个做 io 调优时需要注意的地方，这个就是直接每次操作的数据的大小，如果次数多，但数据拿的小的话，其实 io 也会很小。
如果数据拿的大，才io 的数据会高。也可以通过 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 一般要小于 await (因为同时等待的请求的等待时间被重复计算了)，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。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。
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。

形象的比喻：

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

设备io操作:总io(io)/s = r/s(读) +w/s(写) =1.46 + 25.28=26.74
平均每次设备i/o操作只需要0.36毫秒完成,现在却需要10.57毫秒完成，因为发出的 请求太多(每秒26.74个)，假如请求时同时发出的，可以这样计算平均等待时间:
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请求很多,但是平均队列就4,表示这些请求比较均匀,大部分处理还是比较及时。