Linux系统调优——磁盘I/O（三）
(1).查看I/O运行状态相关工具
1）查看文件系统块大小
对于ext4文件系统，查看文件系统块大小
[root@CentOS6 ~]# tune2fs -l /dev/sda1 | grep size Filesystem features: has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype needs_recovery extent flex_bg sparse_super huge_file uninit_bg dir_nlink extra_isize Block size: 1024 //1024字节，为1KB Fragment size: 1024 Flex block group size: 16 Inode size: 128
对于xfs文件系统，查看文件系统块大小
[root@youxi1 ~]# xfs_growfs -l /dev/sda1 | grep bsize log size unchanged, skipping data = bsize=4096 blocks=262144, imaxpct=25 //4KB naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1 log =internal bsize=4096 blocks=2560, version=2
2）iostat
这个命令需要安装，直接yum安装就好
[root@youxi1 ~]# yum -y install sysstat [root@youxi1 ~]# iostat -d -k -p /dev/sda //-d仅显示磁盘统计信息；-k以K为单位显示每秒磁盘请求数，默认单位块；-p device|ALL 用于显示块设备及系统分区的统计信息 Linux 3.10.0-862.el7.x86_64 (youxi1) 2019年07月31日 _x86_64_ (4 CPU) Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda 1.91 43.02 3.14 158377 11574 sda1 0.50 1.54 0.56 5662 2048 sda2 1.41 41.20 2.59 151667 9526
说明如下：
| kB_read/s | 每秒从磁盘读入的数据量，单位为K |
| kB_wrtn/s | 每秒向磁盘写入的数据量，单位为K |
| kB_read | 读入的数据总量，单位为K |
| kB_wrtn | 写入的数据总量，单位为K |
测试：
[root@youxi1 ~]# dd if=/dev/zero of=a.txt bs=10M count=1000; sync //sync同步到硬盘上，方便看到效果
//另外打开一个窗口 [root@youxi1 ~]# iostat -p sda -dk //选了一个最接近巅峰的，可以看到每秒写入的数据量 Linux 3.10.0-862.el7.x86_64 (youxi1) 2019年07月31日 _x86_64_ (4 CPU) Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda 3.47 20.39 1298.81 160925 10252872 sda1 0.23 0.72 0.26 5662 2048 sda2 3.23 19.54 1298.55 154215 10250824
3）iotop
iotop也需要安装
[root@youxi1 ~]# yum -y install iotop
打开两个窗口，其中一个窗口先运行iotop -o -d 1命令，另一个窗口运行“dd if=/dev/zero of=a.txt bs=10M count=1000; sync”命令，这时候运行iotop命令的窗口可以看到如下情况。
iotop常用参数：-o,--only只显示在读写磁盘的程序
-d SEC,--delay=SEC设置刷新时间
iotop常用交互命令：左右方向键，改变排序方式，默认IO排序
r改变排序顺序
o只显示有IO输出的进程
p进程/线程的显示方式的切换
a显示累计使用量
q退出
4）测试硬盘速度：hdparm和dd
一般使用hdparm来测试硬盘顺序读的速度，dd来测试硬盘顺序写的速度。
hdparm需要自行安装，测试。
[root@youxi1 ~]# yum -y install hdparm [root@youxi1 ~]# hdparm -t --direct /dev/sda //-t不使用预先的数据缓冲，标示了Liunx下没有任何文件系统开销时磁盘可以支持多快的连续数据读取 //--direct直接绕过缓存进行统计数据 /dev/sda: Timing O_DIRECT disk reads: 1226 MB in 3.03 seconds = 404.72 MB/sec
dd是自带的命令。但需要先了解两个特殊设备：/dev/null伪设备，回收站，写该文件不会产生IO开销；/dev/zero伪设备，会产生空字符流，读该文件不会产生IO开销。
[root@youxi1 ~]# dd if=/dev/zero of=/test.dbf bs=1M count=2000 oflag=direct,nonblock 记录了2000+0 的读入 记录了2000+0 的写出 2097152000字节(2.1 GB)已复制，14.5182 秒，144 MB/秒
可以看到，在14.5182秒的时间里，生成2000M的一个文件，IO写的速度约为144MB/秒，这就是我的硬盘顺序写速度了。当然这个速度可以多测试几遍取一个平均值。
说明：oflag=direct,nonblock中的direct表示读写数据采用直接IO方式；nonblock表示读写数据采用非阻塞IO方式，这样绕开缓存，测试的更准确。
(2).磁盘I/O的简单调优
1）ulimit资源限制
查看所有的资源限制信息
[root@youxi1 ~]# ulimit -a core file size (blocks, -c) 0 //kdump转储功能打开后产生的core file大小限制 data seg size (kbytes, -d) unlimited //数据段大小限制 scheduling priority (-e) 0 file size (blocks, -f) unlimited //文件大小限制 pending signals (-i) 15640 max locked memory (kbytes, -l) 64 max memory size (kbytes, -m) unlimited open files (-n) 1024 //打开的文件个数限制 pipe size (512 bytes, -p) 8 //管道大小限制 POSIX message queues (bytes, -q) 819200 //消息队列大小限制 real-time priority (-r) 0 stack size (kbytes, -s) 8192 //栈大小限制 cpu time (seconds, -t) unlimited //CPU使用时间限制 max user processes (-u) 15640 //最大用户进程数限制 virtual memory (kbytes, -v) unlimited //虚拟内存限制 file locks (-x) unlimited
临时修改资源限制，例如文件打开的个数
[root@youxi1 ~]# ulimit -n //查看 1024 [root@youxi1 ~]# ulimit -n 2048 //修改 [root@youxi1 ~]# ulimit -n //再次查看 2048
永久修改资源限制需要前往配置文件/etc/security/limits.conf，然后重启系统。每行格式：<范围> <类型> <项目> <数值>。<范围>可以是用户名、@组名、*（所有），还有一个%组名用于maxlogin限制（最大登录数目）。<类型>只有soft和hard，soft是软限制，可以理解为警告值，hard是真正意义上的最大值，超过会报错，所以soft的值不能大于hard的值。<项目>的值就比较多了，可以具体查看文件里的注释。
这里演示修改打开的文件最大数
[root@youxi1 ~]# vim /etc/security/limits.conf * soft nofile 4096 * hard nofile 4096 [root@youxi1 ~]# ulimit -n //重启之前查看一下 2048 [root@youxi1 ~]# init 6 [root@youxi1 ~]# ulimit -n //重启之后再查看 4096
另外还有一个目录/etc/security/limits.d/下面也会有一些配置文件，例如我下面的20-nproc.conf文件，这是一个进程限制配置文件
[root@youxi1 ~]# vim /etc/security/limits.d/20-nproc.conf //我这里自带了两个 * soft nproc 4096 root soft nproc 10240 //这里原本是unlimited，现在改为10240 [root@youxi1 ~]# ulimit -u //重启之前查看一下 15640 [root@youxi1 ~]# init 6 [root@youxi1 ~]# ulimit -u //重启之后再查看 10240
