iostat命令用法举例

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。

1.命令格式：iostat[参数][时间][次数]

2.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。

3.命令参数：
-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
-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

4.使用实例：
4.1 显示所有设备负载情况,命令：iostat

[moiaopr@CNSZ443239 ~]$ iostat
Linux 2.6.32-431.el6.x86_64 (CNSZ443239)        2016年11月21日  _x86_64_        (4 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           2.13    0.00    0.59    0.14    0.00   97.13

Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn
sda               1.19         3.42        18.46   15576626   84046425
dm-0              0.00         0.00         0.01      10512      47096
dm-1              1.24         2.97         9.43   13501250   42937713
dm-2              1.13         0.45         9.02    2037914   41061408
dm-3              0.00         0.00         0.00       1898        128

说明：
4.1.1 cpu属性值说明：

%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。
%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。

4.1.2 disk属性值说明：

rrqm/s:  每秒进行 merge 的读操作数目。即 rmerge/s

wrqm/s:  每秒进行 merge 的写操作数目。即 wmerge/s

r/s:  每秒完成的读 I/O 设备次数。即 rio/s

w/s:  每秒完成的写 I/O 设备次数。即 wio/s

rsec/s:  每秒读扇区数。即 rsect/s

wsec/s:  每秒写扇区数。即 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。

wkB/s:  每秒写K字节数。是 wsect/s 的一半。

avgrq-sz:  平均每次设备I/O操作的数据大小 (扇区)。

avgqu-sz:  平均I/O队列长度。

await:  平均每次设备I/O操作的等待时间 (毫秒)。

svctm: 平均每次设备I/O操作的服务时间 (毫秒)。

%util:  一秒中有百分之多少的时间用于 I/O 操作，即被io消耗的cpu百分比

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。
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，io响应太慢，则需要进行必要优化。
如果avgqu-sz比较大，也表示有当量io在等待。

4.2 定时显示所有信息,命令：iostat 2 3   --每隔2秒刷新显示，且显示3次

[moiaopr@CNSZ443239 ~]$ iostat 2 3
Linux 2.6.32-431.el6.x86_64 (CNSZ443239)        2016年11月21日  _x86_64_        (4 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           2.13    0.00    0.59    0.14    0.00   97.13

Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn
sda               1.19         3.42        18.46   15581562   84049929
dm-0              0.00         0.00         0.01      10512      47096
dm-1              1.24         2.97         9.43   13506170   42939969
dm-2              1.13         0.45         9.02    2037914   41062656
dm-3              0.00         0.00         0.00       1898        128

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           1.27    0.00    1.65    0.00    0.00   97.08

Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn
sda               1.00         0.00        16.00          0         32
dm-0              0.00         0.00         0.00          0          0
dm-1              0.00         0.00         0.00          0          0
dm-2              2.00         0.00        16.00          0         32
dm-3              0.00         0.00         0.00          0          0

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           2.14    0.00    1.51    0.00    0.00   96.35

Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn
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
dm-2              0.00         0.00         0.00          0          0
dm-3              0.00         0.00         0.00          0          0

4.3 显示指定磁盘信息,命令：iostat -d sda1

[moiaopr@CNSZ443239 ~]$ iostat -d sda1
Linux 2.6.32-431.el6.x86_64 (CNSZ443239)        2016年11月21日  _x86_64_        (4 CPU)

Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn
sda1              0.00         0.01         0.00      23092         80

4.4 显示tty和Cpu信息,命令：iostat -t
[moiaopr@CNSZ443239 ~]$ iostat -t
Linux 2.6.32-431.el6.x86_64 (CNSZ443239)        2016年11月21日  _x86_64_        (4 CPU)

2016年11月21日 14时06分03秒
avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           2.13    0.00    0.59    0.14    0.00   97.13

Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn
sda               1.19         3.44        18.46   15666410   84059065
dm-0              0.00         0.00         0.01      10512      47096
dm-1              1.24         2.98         9.43   13591018   42946633
dm-2              1.13         0.45         9.02    2037914   41065128
dm-3              0.00         0.00         0.00       1898        128

4.5 以M为单位显示所有信息,命令：iostat -m
[moiaopr@CNSZ443239 ~]$ iostat -m
Linux 2.6.32-431.el6.x86_64 (CNSZ443239)        2016年11月21日  _x86_64_        (4 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           2.13    0.00    0.59    0.14    0.00   97.13

Device:            tps    MB_read/s    MB_wrtn/s    MB_read    MB_wrtn
sda               1.19         0.00         0.01       7649      41044
dm-0              0.00         0.00         0.00          5         22
dm-1              1.24         0.00         0.00       6636      20970
dm-2              1.13         0.00         0.00        995      20051
dm-3              0.00         0.00         0.00          0          0

4.6 查看TPS和吞吐量信息,命令：iostat -d -k 

[moiaopr@CNSZ443239 ~]$ iostat -d -k 1 1
Linux 2.6.32-431.el6.x86_64 (CNSZ443239)        2016年11月21日  _x86_64_        (4 CPU)

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               1.19         1.72         9.23    7833369   42031040
dm-0              0.00         0.00         0.01       5256      23548
dm-1              1.24         1.49         4.72    6795673   21474308
dm-2              1.13         0.22         4.51    1018957   20533080
dm-3              0.00         0.00         0.00        949         64

说明：

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22.73，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)

4.7 查看设备使用率(%util)、响应时间(await),命令：iostat -d -x -k 

[moiaopr@CNSZ443239 ~]$ iostat -d -x -k 1 1
Linux 2.6.32-431.el6.x86_64 (CNSZ443239)        2016年11月21日  _x86_64_        (4 CPU)

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sda               0.01     1.16    0.05    1.14     1.72     9.23    18.33     0.02   16.03   4.42   0.53
dm-0              0.00     0.00    0.00    0.00     0.00     0.01     8.00     0.00   32.95   2.62   0.00
dm-1              0.00     0.00    0.06    1.18     1.49     4.72    10.04     0.26  212.51   2.33   0.29
dm-2              0.00     0.00    0.01    1.13     0.22     4.51     8.35     0.30  262.52   2.33   0.26
dm-3              0.00     0.00    0.00    0.00     0.00     0.00     7.98     0.00    7.65   3.67   0.00

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)

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)
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。

4.8 查看cpu状态,命令：iostat -c 

[moiaopr@CNSZ443239 ~]$ iostat -c
Linux 2.6.32-431.el6.x86_64 (CNSZ443239)        2016年11月21日  _x86_64_        (4 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           2.14    0.00    0.59    0.14    0.00   97.13

[moiaopr@CNSZ443239 ~]$ iostat -c 1 3
Linux 2.6.32-431.el6.x86_64 (CNSZ443239)        2016年11月21日  _x86_64_        (4 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           2.14    0.00    0.59    0.14    0.00   97.13

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    0.25    0.00    0.00   99.50