Linux iostat监测IO状态
Linux系统出现了性能问题，一般我们可以通过top、iostat、free、vmstat等命令来查看初步定位问题。其中iostat可以给我们提供丰富的IO状态数据。
1. 基本使用
$iostat -d -k 1 10
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；1 10表示，数据显示每隔1秒刷新一次，共显示10次。
# iostat -d -k 1 10 Linux 3.13.0-85-generic (s2-bra) 09/02/2016 _x86_64_ (8 CPU) Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda 9.70 11.26 152.88 115117000 1562622226 sdb 0.00 0.00 0.00 732 0 Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda 2.00 12.00 0.00 12 0 sdb 0.00 0.00 0.00 0 0 Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda 2.00 0.00 100.00 0 100 sdb 0.00 0.00 0.00 0 0 Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda 24.00 0.00 100.00 0 100 sdb 0.00 0.00 0.00 0 0 Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda 15.00 420.00 120.00 420 120 sdb 0.00 0.00 0.00 0 0 Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda 0.00 0.00 0.00 0 0 sdb 0.00 0.00 0.00 0 0 Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda 5.00 52.00 80.00 52 80 sdb 0.00 0.00 0.00 0 0 Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda 0.00 0.00 0.00 0 0 sdb 0.00 0.00 0.00 0 0 Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda 18.00 28.00 452.00 28 452 sdb 0.00 0.00 0.00 0 0 Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda 3.00 0.00 96.00 0 96 sdb 0.00 0.00 0.00 0 0
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。
上面的例子中，我们可以看到磁盘sda以及它的各个分区的统计数据，当时统计的磁盘总TPS是39.29，下面是各个分区的TPS。（因为是瞬间值，所以总TPS并不严格等于各个分区TPS的总和）
2. -x 参数
使用-x参数我们可以获得更多统计信息。
# iostat -d -x -k 1 10 Linux 3.13.0-85-generic (s2-bra) 09/02/2016 _x86_64_ (8 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 0.04 18.64 0.19 9.51 11.26 152.88 33.85 0.01 0.70 0.66 0.71 0.02 0.02 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.00 0.00 0.15 0.15 0.00 0.15 0.00 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 17.00 0.00 54.00 0.00 1592.00 58.96 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 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 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 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 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 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 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 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 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 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 10.00 0.00 2.00 0.00 48.00 48.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 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 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 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 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 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 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
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。r/s：The number of read requests that were issued to the device per second；w/s：The number of write requests that were issued to the device per second；
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。
%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）。
3. -c 参数
iostat还可以用来获取cpu部分状态值：
# iostat -c 1 10 Linux 3.13.0-85-generic (s2-bra) 09/02/2016 _x86_64_ (8 CPU) avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 0.74 0.00 0.08 0.00 0.00 99.18 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 5.13 0.00 0.00 0.00 0.00 94.87 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 14.25 0.00 0.25 0.00 0.00 85.50 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 6.26 0.00 0.13 0.00 0.00 93.62 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 2.00 0.00 0.12 0.00 0.00 97.88 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 0.25 0.00 0.13 0.00 0.00 99.62 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 0.38 0.00 0.12 0.00 0.00 99.50
4. 常见用法
iostat -d -k 1 10 #查看TPS和吞吐量信息 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
5. 实例分析
# iostat -d -k 1 |grep sda sda 9.70 11.26 152.90 115128232 1562837250 sda 8.00 40.00 64.00 40 64 sda 0.00 0.00 0.00 0 0 sda 0.00 0.00 0.00 0 0 sda 10.00 0.00 116.00 0 116 sda 0.00 0.00 0.00 0 0 sda 0.00 0.00 0.00 0 0 sda 2.00 0.00 208.00 0 208 sda 0.00 0.00 0.00 0 0 sda 41.00 0.00 196.00 0 196 sda 4.00 0.00 80.00 0 80 sda 25.00 0.00 580.00 0 580 sda 26.00 0.00 164.00 0 164 sda 0.00 0.00 0.00 0 0 sda 0.00 0.00 0.00 0 0 sda 21.00 0.00 92.00 0 92 sda 0.00 0.00 0.00 0 0 sda 2.00 0.00 184.00 0 184 sda 0.00 0.00 0.00 0 0 sda 0.00 0.00 0.00 0 0 sda 42.00 0.00 184.00 0 184 sda 42.00 0.00 1136.00 0 1136 sda 0.00 0.00 0.00 0 0 sda 0.00 0.00 0.00 0 0 sda 0.00 0.00 0.00 0 0
上面看到，磁盘每秒传输次数平均约10；每秒磁盘读取约5KB，写入约100KB。
# iostat -d -x -k 1 Linux 3.13.0-85-generic (s2-bra) 09/02/2016 _x86_64_ (8 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 0.04 18.64 0.19 9.51 11.26 152.90 33.85 0.01 0.70 0.66 0.71 0.02 0.02 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.00 0.00 0.15 0.15 0.00 0.15 0.00 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 23.00 0.00 2.00 0.00 100.00 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 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 3.00 0.00 66.00 0.00 828.00 25.09 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 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 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 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 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 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 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 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 23.00 0.00 2.00 0.00 100.00 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 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 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 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 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 sdb 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
可以看到磁盘的平均响应时间<5ms，磁盘使用率<10，磁盘响应正常。
参考文献：
- Linux man iostat
- How Linux iostat computes its results
- Linux iostat
转自：http://www.orczhou.com/index.php/2010/03/iostat-detail/
