Linux中的iostat

简介

iostat主要用于监控系统设备的IO负载情况，iostat首次运行时显示自系统启动开始的各项统计信息，

之后运行iostat将显示自上次运行该命令以后的统计信息。用户可以通过指定统计的次数和时间来获

得所需的统计信息。

语法

iostat [ -c ] [ -d ] [ -h ] [ -N ] [ -k | -m ] [ -t ] [ -V ] [ -x ] [ -z ] [ device [...] | ALL ] [ -p [ device [,...] | ALL ] ] [ interval [ count ] ]

-c 显示CPU的使用情况

-d 显示磁盘的使用情况

-k 以K为单位输出

-m 以M为单位输出

-t 显示执行时间

-x 更为详细的输出

interval 指定间隔时间

count 指定统计次数

-p device | ALL

  与-x选项互斥,用于显示块设备及系统分区的统计信息.也可以在-p后指定一个设备名,如:

  # iostat -p hda

  或显示所有设备

  # iostat -p ALL

-V  打印版本号和帮助信息.

avg-cpu段:

%user：用户进程使用的CPU使用率百分比

%nice：nice操作所使用的CPU的百分比

%system：系统进程使用的CPU使用率百分比

%iowait ：系统输出数据至磁盘时空闲的CPU时间百分比（即IO等待）

%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：系统没有任何数据输出至磁盘的CPU时间百分比（即空闲时间）

Device段:

tps: 每秒钟发送到的I/O请求数.

Blk_read /s: 每秒读取的block数. Blk_wrtn/s: 每秒写入的block数.

Blk_read:   读入的block总数. Blk_wrtn:  写入的block总数.

入门使用

iostat -d -k 2

参数：

-d 表示，显示设备（磁盘）使用状态；

-k 某些使用block为单位的列强制使用Kilobytes为单位；

2 表示，数据显示每隔2秒刷新一次。

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。

指定监控的设备名称为sda，该命令的输出结果和上面命令完全相同。

 iostat -d sda 2  默认监控所有的硬盘设备，现在指定只监控sda。

-x 参数

iostat还有一个比较常用的选项-x，该选项将用于显示和io相关的扩展数据。

iostat -d -x -k 1 10

Device:    rrqm/s wrqm/s   r/s   w/s  rsec/s  wsec/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util

sda          1.56  28.31  7.80 31.49   42.51    2.92    21.26     1.46     1.16     0.03    0.79   2.62  10.28

Device:    rrqm/s wrqm/s   r/s   w/s  rsec/s  wsec/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util

sda          2.00  20.00 381.00  7.00 12320.00  216.00  6160.00   108.00    32.31     1.75    4.50   2.17  84.20

输出信息的含义

rrqm/s：每秒这个设备相关的读取请求有多少被Merge了（当系统调用需要读取数据的时候，VFS将请求发到各个FS，

            如果FS发现不同的读取请求读取的是相同Block的数据，FS会将这个请求合并Merge）；

wrqm/s：每秒这个设备相关的写入请求有多少被Merge了。

rsec/s：每秒读取的扇区数；

wsec/：每秒写入的扇区数。

rKB/s：The number of read requests that were issued to the device per second；

wKB/s：The number of write requests that were issued to the device per second；

avgrq-sz 平均请求扇区的大小

avgqu-sz 是平均请求队列的长度。毫无疑问，队列长度越短越好。   

await：  每一个IO请求的处理的平均时间（单位是微秒毫秒）。这里可以理解为IO的响应时间，一般地系统IO响应时间应该低于5ms，

           如果大于10ms就比较大了。这个时间包括了队列时间和服务时间，也就是说，一般情况下，await大于svctm，它们的差值越小，

  则说明队列时间越短，反之差值越大，队列时间越长，说明系统出了问题。

svctm    表示平均每次设备I/O操作的服务时间（以毫秒为单位）。如果svctm的值与await很接近，表示几乎没有I/O等待，磁盘性能很好，

   如果await的值远高于svctm的值，则表示I/O队列等待太长，系统上运行的应用程序将变慢。

%util：  在统计时间内所有处理IO时间，除以总共统计时间。例如，如果统计间隔1秒，该设备有0.8秒在处理IO，而0.2秒闲置，那么该

   设备的%util = 0.8/1 = 80%，所以该参数暗示了设备的繁忙程度。一般地，如果该参数是100%表示设备已经接近满负荷运行了

 （当然如果是多磁盘，即使%util是100%，因为磁盘的并发能力，所以磁盘使用未必就到了瓶颈）。

           在I/O请求发送到设备期间,占用CPU时间的百分比.用于显示设备的带宽利用率.  当这个值接近100%时,表示设备带宽已经占满.

总结：

1：如果%util较大代表IO请求太多，硬盘可能存在瓶颈。

2：如果svctm比较接近await，说明IO几乎没等待时间。如果await远大于svctm，说明IO队列太长，应用响应时间也变长。

3：avgqu-sz队列长度也可衡量IO负荷的指标，avgqu-sz是单位时间内的平均值。

其它还可参考vmstat结果b参数（等待资源的进程数）和wa参数（IO等待所占用CPU时间百分比）。

-c 参数

iostat还可以用来获取cpu部分状态值：

avg-cpu段:

%user: 在用户级别运行所使用的CPU的百分比.

%nice: nice操作所使用的CPU的百分比.

%sys: 在系统级别(kernel)运行所使用CPU的百分比.

%iowait: CPU等待硬件I/O时,所占用CPU百分比.

%idle: CPU空闲时间的百分比.

iostat -c 1 10

avg-cpu: %user %nice %sys %iowait %idle

1.98 0.00 0.35 11.45 86.22

avg-cpu: %user %nice %sys %iowait %idle

1.62 0.00 0.25 34.46 63.67

常见用法

iostat -d -k 1 10         #查看TPS和吞吐量信息(磁盘读写速度单位为KB)

iostat -d -m 2            #查看TPS和吞吐量信息(磁盘读写速度单位为MB)

iostat -d -x -k 1 10      #查看设备使用率（%util）、响应时间（await）

iostat -c 1 10             #查看cpu状态

实例分析

ostat -d -k 1 |grep sda10

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn

sda10            60.72        18.95        71.53  395637647 1493241908

sda10           299.02      4266.67       129.41       4352        132

sda10           483.84      4589.90      4117.17       4544       4076

sda10           218.00      3360.00       100.00       3360        100

sda10           546.00      8784.00       124.00       8784        124

sda10           827.00     13232.00       136.00      13232        136

上面看到，磁盘每秒传输次数平均约400；每秒磁盘读取约5MB，写入约1MB。

iostat -d -x -k 1

Device:    rrqm/s  wrqm/s r/s    w/s   rsec/s   wsec/s       rkB/s     wkB/s    avgrq-sz  avgqu-sz    await     svctm   %util

sda          1.56   28.31  7.84    31.50 43.65    3.16         21.82      1.58      1.19      0.03         0.80    2.61    10.29

sda          1.98   24.75  419.80  6.93  13465.35  253.47      6732.67    126.73    32.15    2.00         4.70    2.00    85.25

sda          3.06   41.84  444.90  54.08 14204.08 2048.98     7102.04   1024.49    32.57    2.10         4.21  
4000
  1.85    92.24

可以看到磁盘的平均响应时间<5ms，磁盘使用率>80。磁盘响应正常，但是已经很繁忙了。