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。

1．命令格式

iostat[参数][时间][次数]

2．命令功能

通过iostat就能方便查看CPU、网卡、tty设备、磁盘、CD-ROM 等等设备的活动情况,以及负载信息。

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

实例1：显示所有设备负载情况

命令：

iostat

输出：

[zyiz@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

[zyiz@localhost ~]$

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。

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。

实例2：定时显示所有信息

命令：

iostat 2 3

输出：

[zyiz@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

[zyiz@localhost ~]$

说明：每隔 2秒刷新显示，且显示3次

实例3：显示指定磁盘信息

命令：

iostat -d sda1

输出：

[zyiz@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

[zyiz@localhost ~]$

实例4：显示tty和Cpu信息

命令：

iostat -t

输出：

[zyiz@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

[zyiz@localhost ~]$

实例5：以M为单位显示所有信息

命令：

iostat -m

输出：

[zyiz@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

[zyiz@localhost ~]$

实例6：查看TPS和吞吐量信息

命令：

iostat -d -k 1 1

输出：

[zyiz@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

[zyiz@localhost ~]$

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4.39 ，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)

实例7：查看设备使用率(%util)、响应时间(await)

命令：

iostat -d -x -k 1 1

输出：

[zyiz@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

[zyiz@localhost ~]$

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)
• 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。

应用比喻：
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。

实例8：查看cpu状态

命令：

iostat -c 1 3

输出：

[zyiz@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

[zyiz@localhost ~]$