iostat命令

Linux系統中的 iostat 是I/O statistics(輸入/輸出統計)的縮寫，iostat工具將對系統的磁盤操作活動進行監視。它的特點是彙報磁盤活動統計情況，同時也會彙報出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軟件包。可以用yum install sysstat 直接安裝。

1．命令格式

iostat[參數][時間][次數]

2．命令功能

通過iostat就能方便查看CPU、網卡、tty設備、磁盤、CD-ROM 等等設備的活動情況,以及負載信息。

3．命令參數

-C 顯示CPU使用情況
-d 顯示磁盤使用情況
-k 以 KB 爲單位顯示
-m 以 M 爲單位顯示
-N 顯示磁盤陣列(LVM) 信息
-n 顯示NFS 使用情況
-p[磁盤] 顯示磁盤和分區的情況
-t 顯示終端和CPU的信息
-x 顯示詳細信息
-V 顯示版本信息

4．使用實例

實例1：顯示所有設備負載情況

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處在用戶模式下的時間百分比。
%nice：CPU處在帶NICE值的用戶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：管理程序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，表示硬盤存在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等待分配內存，此時應加大內存容量。%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 的讀操作數目。即 rmerge/s
wrqm/s: 每秒進行 merge 的寫操作數目。即 wmerge/s
r/s: 每秒完成的讀 I/O 設備次數。即 rio/s
w/s: 每秒完成的寫 I/O 設備次數。即 wio/s
rsec/s: 每秒讀扇區數。即 rsect/s
wsec/s: 每秒寫扇區數。即 wsect/s
rkB/s: 每秒讀K字節數。是 rsect/s 的一半，因爲每扇區大小爲512字節。
wkB/s: 每秒寫K字節數。是 wsect/s 的一半。
avgrq-sz: 平均每次設備I/O操作的數據大小 (扇區)。
avgqu-sz: 平均I/O隊列長度。
await: 平均每次設備I/O操作的等待時間 (毫秒)。
svctm: 平均每次設備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，該磁盤可能存在瓶頸。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 隊列太長，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。

實例2：定時顯示所有信息

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秒刷新顯示，且顯示3次

實例3：顯示指定磁盤信息

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 ~]$

實例4：顯示tty和Cpu信息

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 ~]$

實例5：以M爲單位顯示所有信息

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 ~]$

實例6：查看TPS和吞吐量信息

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：該設備每秒的傳輸次數(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爲「一次I/O請求」。「一次傳輸」請求的大小是未知的。
kB_read/s：每秒從設備(drive expressed)讀取的數據量；
kB_wrtn/s：每秒向設備(drive expressed)寫入的數據量；
kB_read：讀取的總數據量；kB_wrtn：寫入的總數量數據量；

這些單位都爲Kilobytes。
上面的例子中，我們可以看到磁盤sda以及它的各個分區的統計數據，當時統計的磁盤總TPS是4.39 ，下面是各個分區的TPS。(因爲是瞬間值，所以總TPS並不嚴格等於各個分區TPS的總和)

實例7：查看設備使用率(%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 的讀操作數目.即 delta(rmerge)/s
wrqm/s：每秒進行 merge 的寫操作數目.即 delta(wmerge)/s
r/s：每秒完成的讀 I/O 設備次數.即 delta(rio)/s
w/s：每秒完成的寫 I/O 設備次數.即 delta(wio)/s
rsec/s：每秒讀扇區數.即 delta(rsect)/s
wsec/s：每秒寫扇區數.即 delta(wsect)/s
rkB/s：每秒讀K字節數.是 rsect/s 的一半,因爲每扇區大小爲512字節.(需要計算)
wkB/s：每秒寫K字節數.是 wsect/s 的一半.(需要計算)
avgrq-sz：平均每次設備I/O操作的數據大小 (扇區)
avgqu-sz：平均I/O隊列長度.即 delta(aveq)/s/1000 (因爲aveq的單位爲毫秒).
await：平均每次設備I/O操作的等待時間 (毫秒).即 delta(ruse+wuse)/delta(rio+wio)
svctm：平均每次設備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 隊列是非空的，即 delta(use)/s/1000 (因爲use的單位爲毫秒)
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，該磁盤可能存在瓶頸。
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 查看查看b參數(等待資源的進程數)和wa參數(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 的參數也要多和 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數據的大小，如果次數多，但數據拿的小的話，其實 IO 也會很小。如果數據拿的大，才IO 的數據會高。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 (因爲同時等待的請求的等待時間被重複計算了)，svctm 的大小一般和磁盤性能有關，CPU/內存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 隊列的長度和 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 隊列太長，應用得到的響應時間變慢，如果響應時間超過了用戶可以容許的範圍，這時可以考慮更換更快的磁盤，調整內核 elevator 算法，優化應用，或者升級 CPU。
隊列長度(avgqu-sz)也可作爲衡量系統 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。
平均隊列長度(avgqu-sz)類似於單位時間裏平均排隊人的個數。
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數據(avgrq-sz)類似於平均每人所買的東西多少。
I/O 操作率 (%util)類似於收款臺前有人排隊的時間比例。

設備IO操作:
總IO(io)/s = r/s(讀) +w/s(寫) =1.46 + 25.28=26.74
平均每次設備I/O操作只需要0.36毫秒完成,現在卻需要10.57毫秒完成，因爲發出的請求太多(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服務器時間*(1+2+…+請求總數-1)/請求總數每秒發出的I/0請求很多,但是平均隊列就4,表示這些請求比較均勻,大部分處理還是比較及時。

實例8：查看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 ~]$

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