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。
