Linux 系统管理命令 - iostat - I/O 信息统计

命令详解

重要星级：

★★★★☆

功能说明：

iostat 是 I/O statistics ( 输入/输出统计 ) 的缩写，其主要功能是对系统的磁盘 I/O 操作进行监视、它的输出主要是显示磁盘读写操作的统计信息。同时也会给出 CPU 的使用情况。同 vmstat 命令一样，iostat 命令也不能对某个进程进行深入分析，仅会对系统的整体情况进行分析。

语法格式：

    iostat [option] [interval [count]]
    iostat [选项]    [时间间隔 [次数]]

说明：

1. 在 iostat 命令及后面的选项里，每个元素之间都至少要有一个空格。
            2. interval 表示两次输出之间的间隔时间。
            3. count 表示按照 delay 指定的时间间隔统计的次数。

选项说明：

-c ：显示 CPU 的使用情况。  ※

-d ：显示磁盘的使用情况。 ※

-k ：每秒以 KB 为单位显示数据。

-m ：每秒以 MB 为单位显示数据。

-n ：显示 NFS 的使用情况。

-t ：显示每次统计的执行时间。

-p device ：指定要统计的磁盘设备名称，默认为所有的磁盘设备。

-x ：显示扩展统计。

使用范例：

显示所有设备的负载情况( iostat )：

[root@localhost :~]# iostat     # 如果省略 "时间间隔" 和 "次数" 参数，则仅显示一次报告后就退出。
Linux 3.10.0-862.14.4.el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月27日     _x86_64_    (2 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.03    0.00    0.12    0.01    0.00   99.84

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               0.76        11.79         2.13     133653      24137
dm-0              0.72        10.88         1.95     123336      22089
dm-1              0.01         0.20         0.00       2228          0

以下是命令结果说明：

第1-2行中各列的含义具体如下：
    1. %user ：用户进程消耗的 CPU 时间百分比。
    2. %nice ：改变过优先级的进程占用的 CPU 时间百分比。
    3. %system ：系统 ( 内核 ) 进程消耗的 CPU  时间百分比。
    4. %iowait ：IO 等待所占用的 CPU 时间百分比。
    5. %steal ：虚拟机强制 CPU 等待的时间百分比。
    6. %idle ： CPU 处在空闲状态的时间百分比。
第3-4行中各列的含义具体如下：
    1. tps ：表示该设备每秒的传输次数，"一次传输" 的意思是 "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。
    2. kB_read/s ：表示每秒从设备 (drive expressed ) 读取的数据量。
    3. kB_wrtn/s ：表示每秒向设备 (drive expressed ) 写入的数据量。
    4. kB_read ：表示读取的总数据量。
    5. kB_wrtn ：表示写入的总数量数据量；这些单位都为 Kilobytes。

定时显示所有信息( iostat 2 3 )：

[root@localhost :~]# iostat          # 每隔两秒刷新显示一次，共显示三次。
Linux 3.10.-862.14..el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月27日     _x86_64_    ( CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.03    0.00    0.12    0.01    0.00   99.84

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               0.70        10.57         2.10
dm-              0.66         9.75         1.94
dm-              0.01         0.18         0.00                 

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.00    0.00    0.25    0.00    0.00   99.75

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               0.00         0.00         0.00
dm-              0.00         0.00         0.00
dm-              0.00         0.00         0.00                    

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               0.00         0.00         0.00
dm-              0.00         0.00         0.00
dm-              0.00         0.00         0.00                    

只显示磁盘统计信息( iostat -d )：

[root@localhost :~]# iostat -d        # 选项 -d 只显示磁盘的统计信息。
Linux 3.10.-862.14..el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月27日     _x86_64_    ( CPU)

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               0.69        10.47         2.08
dm-              0.66         9.67         1.92
dm-              0.01         0.17         0.00                 

[root@localhost :~]# iostat -d -k     # 选项 -k 以 KB 为单位显示数据。
Linux 3.10.-862.14..el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月27日     _x86_64_    ( CPU)

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               0.69        10.43         2.07
dm-              0.65         9.62         1.91
dm-              0.01         0.17         0.00                 

[root@localhost :~]# iostat -d -m     # 选项 -m 以 MB 为单位显示数据。
Linux 3.10.-862.14..el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月27日     _x86_64_    ( CPU)

Device:            tps    MB_read/s    MB_wrtn/s    MB_read    MB_wrtn
sda               0.68         0.01         0.00
dm-              0.65         0.01         0.00
dm-              0.01         0.00         0.00                    

[root@localhost :~]# 

查看扩展信息( iostat -x )：

[root@localhost :~]# iostat -x        # 选项 -x 显示扩展信息。
Linux 3.10.-862.14..el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月27日     _x86_64_    ( CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.03    0.00    0.12    0.01    0.00   99.84

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     0.03    0.38    0.29    10.25     2.05    36.33     0.00    1.26    0.83    1.83   0.49   0.03
dm-              0.00     0.00    0.33    0.32     9.46     1.89    35.12     0.00    1.70    0.97    2.45   0.50   0.03
dm-              0.00     0.00    0.01    0.00     0.17     0.00    47.40     0.00    0.22    0.22    0.00   0.15   0.00

以下是命令结果说明：

rrqm/s：每秒这个设备相关的读取请求有多少被Merge了( 当系统调用需要读取数据的时候，VFS将请求发到各个FS，如果FS发现不同的读取请求读取的是相同Block的数据，FS会将这个请求合并Merge )。
wrqm/s：每秒这个设备相关的写入请求有多少被Merge了。
r/s ：每秒发送给设备的读取请求数；The number of read requests that were issued to the device per second。
w/s ：每秒发送给设备的写取请求数；The number of write requests that were issued to the device per second。
rkB/s ：每秒读入的千字节数。
wkB/s ：每秒写入的千字节数。
avgrq-sz ：设备平均每次进行 I/O 操作的数据大小( 扇区 )。
avgqu-sz ：平均 I/O 队列长度。
await ：每一个 I/O 请求的处理的平均时间 ( 毫秒 )。这里可以理解为IO的响应时间，一般地系统IO响应时间应该低于5ms，如果大于10ms就比较大了。
svctm ：设备平均每次 I/O 操作的服务时间 ( 毫秒 )。服务时间包括:磁头寻道时间(目前平均为3毫秒)+旋转延迟时间（磁盘转速相关)+数据传输时间 ( 简单计算时可忽略不计 )
%util：在统计时间内所有处理IO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IO，而0.2秒闲置，那么该设备的 %util = 0.8/ = %，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 )。

说明：

1. 注意 %util 的陷阱和 svctm 数值全部都不可取
            2. IOSTAT中关于%util，svctm存在的陷阱及解决办法

只查看 CPU 的统计信息：

[root@localhost :~]# iostat -c       # 使用了 -c 选项只显示系统 CPU 的统计信息。
Linux 3.10.-862.14..el7.x86_64 (localhost.localdomain)     2018年12月27日     _x86_64_    ( CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.03    0.00    0.12    0.01    0.00   99.83

参考资料：

1. Linux命令详解----iostat
2. IOSTAT中关于%util，svctm存在的陷阱及解决办法
3. iostat和iowait详细解说