PERCONA-TOOLKIT : pt-ioprofile分析IO情况

针对IO密集型应用做系统调优的时候，我们通常都需要知道系统cpu  内存  io 网络等系统性能 和 使用率，结合应用本身的访问量，以及 mysql的性能指标来综合分析。比如说：我们将系统压力情况分为三个阶段：从用户端开始到web server，再到mysql。

1. 客户量：我们可以从web app的访问log，查看访问量（通常会记录时间），

2. 系统指标： 对比dstat、 iostat/ mpstat pidstat 等搜集对应的系统性能指标，

3. mysql： 使用mysql status ，或者 mycheckpoint等工具搜集mysql的cache ， query等数据。

但是问题来了，我们很容易搜集到了系统层、设备层的IO数据，但是缺少一个体贴的工具来告诉你应用打开了多少文件，文件读写比例，执行了多少次fsync，是随机读写还是顺序读写，另外，mysql是一个庞大而精心设计的系统，使用了一些列的方案如table cache， thread cache 等来提升IO，我们比较容易获得他的缓存量，命中率，文件数，但是却不好直观的知道它到底对物理IO设备读写了多少数据。

ioprofile就是这样一个工具，提供了直观的量化的数据来描述进程对io设备的真实读写量。

由于实现方式是使用strace注入到线程中，所以运行时需要sudo，方法如下：

sudo ./pt-ioprofile -p 8534 -c count

sudo ./pt-ioprofile -p 8534 -c sizes

2015年 04月 23日 星期四 17:55:35 CST
Tracing process ID 8534
     total       read     pwrite      fsync       open      close filename
    613878     613878          0          0          0          0 /redmine/mysql/data/mycheckpoint/sv_diff.frm
    406924     406924          0          0          0          0 /redmine/mysql/data/mycheckpoint/sv_sample.frm
     18432          0      18432          0          0          0 /redmine/mysql/data/ib_logfile1
      3029       3029          0          0          0          0 /redmine/mysql/data/mycheckpoint/custom_query_view.frm

sudo ./pt-ioprofile -p 8534 -c times

2015年 04月 23日 星期四 17:54:09 CST
Tracing process ID 8534
     total     pwrite      fsync filename
  0.100162   0.000271   0.099891 /redmine/mysql/data/ibdata1
  0.003826   0.000000   0.003826 /redmine/mysql/data/ib_logfile0

sudo ./pt-ioprofile -p 8534 -c sizes -g filename

有人在生产环境中使用ioprofile时出现导致mysql挂起的现象，虽然是4年前了，但还是请谨慎使用。

以上数据输出中的 read write  fread fwrite  fsync 等指标分别是指什么呢？ 多大的量才算正常？

read/write/fsync：

1. linux底层操作；

2. 内核调用， 涉及到进程上下文的切换，即用户态到核心态的转换，这是个比较消耗性能的操作。

fread/fwrite/fflush：

1. c语言标准规定的io流操作，建立在read/write/fsync之上
2. 在用户层， 又增加了一层缓冲机制，用于减少内核调用次数，但是增加了一次内存拷贝。

关系参看下图：

1. 对于输入设备，调用fsync/fflush将清空相应的缓冲区，其内数据将被丢弃;

2. 对于输出设备或磁盘文件，fflush只能保证数据到达内核缓冲区，并不能保证数据到达物理设备, 因此应该在调用fflush后，调用fsync(fileno(stream))，确保数据存入磁盘。

参考：

1. http://blog.yufeng.info/archives/995

2. http://blog.csdn.net/ybxuwei/article/details/22727565

作者： fandyst
出处： http://www.cnblogs.com/todototry/