Linux-IO监控

系统级IO监控

iostat

先进行安装

yum install -y sysstat

iostat [ options ] [ <interval> [ <count> ] ]

• options 操作项，
• interval指定统计时间间隔，
• count总共输出次数

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• -c 参数，可以用来插卡部分cpu状态信息

[root@localhost ~]# iostat -c
Linux 3.10.0-1062.el7.x86_64 (localhost.localdomain) 	12/21/2019 	_x86_64_	(2 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.08    0.00    0.09    0.00    0.00   99.83

• -d 参数，显示设备（磁盘）使用状态
• -m 参数，以兆字节每秒显示统计数据，而不是以块或千字节每秒显示统计数据。显示的数据仅在内核2.4及更高版本中有效。
• -k 参数，某些使用block为单位的列强制使用Kilobytes为单位
  -** -x 参数**，输出更多详细信息

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[root@localhost ~]# iostat -xdm 1
Linux 3.10.0-1062.el7.x86_64 (localhost.localdomain) 	12/21/2019 	_x86_64_	(2 CPU)

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rMB/s    wMB/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   114.22     0.00    1.39    1.39    0.00   1.00   0.00
sda               0.00     0.02    0.21    0.39     0.01     0.02    69.98     0.00    0.29    0.42    0.22   0.19   0.01
dm-0              0.00     0.00    0.17    0.41     0.00     0.01    66.84     0.00    0.32    0.49    0.25   0.19   0.01
dm-1              0.00     0.00    0.00    0.00     0.00     0.00    49.78     0.00    0.15    0.15    0.00   0.09   0.00

• r/s每秒发送给设备的读请求数量
• w/s 每秒发送给设备的的写请求数量
• rMB/s 每秒从设备中读取多少 MBs
• wMB/s 每秒往设备中写入多少 MBs
• await 分发给设备的 I/O 请求的平均响应时间（单位是毫秒）
• %util 分发给设备的 I/O 请求的运行时间所占的百分比。（设备的带宽利用率）

%util设备饱和会发生在这个值接近 100%。
另外一种说明： 代表磁盘繁忙程度。100% 表示磁盘繁忙，0% 表示磁盘空闲。
但是注意磁盘繁忙不代表磁盘(带宽)利用率高。
在统计时间内所有处理 I/O 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 I/O，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）

进程级IO监控

iotop 和 pidstat

• iotop 顾名思义, IO 版的 top
• pidstat 顾名思义, 统计进程(pid)的 stat，进程的 stat 自然包括进程的 IO 状况

解决问题：

1. 当前系统哪些进程在占用 IO，百分比是多少?
2. 占用 IO 的进程是在读？还是在写？读写量是多少？

[root@localhost ~]# pidstat -d 1
[root@localhost ~]# pidstat -u -r -d -t 1    
# -u CPU 使用率
# -r 缺页及内存信息
# -d IO 信息
# -t 以线程为统计单位
# 1  1 秒统计一次

但是也没有办法跟业务层的 read, write 联系在一起，同时颗粒度较粗，没有办法告诉你，当前进程读写了哪些文件？耗时？大小？

文件级IO监控

• 文件级 IO 监控可以配合/补充”业务级和进程级” IO 分析
• 文件级 IO 分析，主要针对单个文件，回答当前哪些进程正在对某个文件进行读写操作

lsof 告诉你当前文件由哪些进程打开

# 如果没有，下载
yum install lsof

# 当前目录当前由 bash 和 lsof 进程打开
[root@localhost ~]# lsof ./
COMMAND   PID USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF     NODE NAME
bash     1548 root  cwd    DIR  253,0      240 33574977 .
bash     1570 root  cwd    DIR  253,0      240 33574977 .
lsof    42749 root  cwd    DIR  253,0      240 33574977 .
lsof    42750 root  cwd    DIR  253,0      240 33574977 .

lsof 命令只能回答静态的信息，并且“打开”并不一定“读取”，
对于 cat，echo 这样的命令，打开和读取都是瞬间的，lsof 很难捕捉

参考

https://blog.csdn.net/zhengchaooo/article/details/80116130
https://jaminzhang.github.io/os/Linux-IO-Monitoring-and-Deep-Analysis/