iostat是Linux系统内置工具,用于查看机器的CPU时间片分配情况统计或硬盘IO统计。由于强大的top命令的存在(输出更详细的CPU/Memory统计数据),因此,在绝大多数场合下,iostat用来查看硬盘设备的IO状态,在分析机器IO压力或瓶颈时尤其有用。
本笔记主要参考了man iostat英文解释,旨在说明iostat的典型用法及其输出数据的含义。
1. iostat的默认输出
在shell终端输入iostat命令后,其默认输出如下:
Linux 2.6.9xenu_7-0-0-0 (demo-hostname) 06/21/2013
avg-cpu: %user %nice %sys %iowait %idle
1.65 0.00 0.62 0.60 97.12
Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
sda1 1.29 1.09 12.38 11546642 130611280
sda2 0.00 0.00 0.00 296 0
sda3 11.79 142.71 395.95 1505879770 4178084600
由man可知,若iostat在该机器上是首次执行,则输出统计的采集时间范围为机器启动时刻到本次iostat命令执行时刻的时间段。否则,采集时间范围为上次iostat执行时刻到本次执行时刻的时间段。
从输出内容可知,iostat先输出的第1行为linux kernel version及hostname及命令运行时刻,后面几行的内容则分为2部分:cpu统计;Device统计,下面分别说明。
1)cpu统计输出
在kernel 2.6.9的机器上,avg-cpu输出内容由5个字段构成,其中%user/%nice/%sys/%idle比较容易理解,此处不再赘述。%iowait表示由于机器响应磁盘IO请求导致的CPU空闲时间,对于部署有IO密集型应用的机器,该字段的值通常比CPU密集型的机器对该字段的统计值要大。
在kernel版本为2.6.32的机器中,可能还会有%steal字段,其含义为:
Show the percentage of time spent in involuntary wait by the virtual CPU or CPUs while the hypervisor was servicing another virtual processor.
2)Device统计输出
这里的Device通常就是hard disk,即硬盘。输出包括6个字段,下面分别说明。
Device: 机器上的设备列表,通常是块设备名(在linux中,与块设备相对应的是字符设备,两者的区别可以参考这里来了解)或分区名,如上面示例中的sda1/sda2/sda3;
tps: 每秒针对设备的传输次数(transfers),这里的”传输”是指I/O请求。需要注意的是,逻辑上的多次请求可能会被操作系统优化合并为一次I/O请求,linux系统对磁盘访问的调度算法就采用了这个策略(若感兴趣,可在这篇文章中搜索关键词”merging”来了解linux的io scheduler对requests merging的优化);
Blk_read/s: 每秒从设备读取的数据大小,在这里,数据量以block为单位来描述。在kernel 2.4及之后版本中,block即指扇区(sector),因此,1 block = 512 bytes;在kernel 2.4之前的版本中,block的大小不确定;
Blk_wrtn/s: 每秒向设备写入的数据大小,数据大小同样用block来描述;
Blk_read: 系统上电以来,从设备读取的数据总数(单位:block);
Blk_wrtn: 系统上电以来,向设备写入的数据总数(单位:block)。
2. iostat -d -k或iostat -c
iostat不加任何参数时,默认输出avg-cpu及device两种统计数据。若我们只关心device的统计数据,可以用-d来显式指明只输出device相关的统计。另外,device的统计数据默认单位是block(=512Kbytes),我们可以用-k来指定输出的统计数据值以kilobytes为单位。
例如,在shell终端输入iostat -d -k后,输出格式如下所示:
Linux 2.6.9xenu_7-0-0-0 (demo-hostname) 06/29/2013
Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn
sda1 1.29 0.51 6.16 5789577 69260268
sda2 0.00 0.00 0.00 148 0
sda3 11.23 67.20 187.49 755494461 2107939224
可以看到,与默认输出格式相比,此次输出内容有4个字段名及数值均有所变化:字段名从Blk_xxx变为kB_xxx(表明这些字段的单位从block变为kB),数值也大概变为原来的512倍。
若我们只关心avg-cpu的统计数据,则可以通过iostat -c来显式指定。
3. iostat其它用法
1)iostat interval count
iostat默认是调用一次才输出一次统计结果,在实际使用中,通常会有只调一次,然后自动按某固定时间间隔连续输出n次的需求。此时可借助可选的interval和count参数来达到这个目的(关于这两个参数,可man查看)。例如iostat 1 100表示每隔1s输出一次,共输出100次
2)iostat -p device | ALL
当linux主机由多块磁盘,而我们只关心某个或某几个设备的统计数据时,可以通过iostat -p sda1 [sda2] [sdan]来显式指明仅输出指定设备的统计数据。
iostat -p ALL则表明需要输出系统中定义的所有块设备或分区的统计数据,包括从未被用到的那些设备。此时,输出内容可能会出现ram0之类的设备名,它表示ramdisk,想了解的同学可以查看这里https://wiki.archlinux.org/index.php/Ramdisk。
注:ALL参数只在kernel 2.5及以后的版本中有效。
除上面列出的几种用法外,各种参数还可组合使用,限于篇幅,这里不再展开。想了解的话,在自己机器上试验一下,学习效果会更好。