Linux服务器I/O性能分析-1

一、IOSTAT误区

1.1 误区-svctm

Linux上的svctm是重要的I/O指标(I/O平均服务时间-单位毫秒)，这个值直接反映了硬件的性能(I/O请求从SCSI层发出--->I/O完成之后返回SCSI层所消耗的时间)，要是这个值很大的话，那肯定是硬件出问题了，但是Linux系统对他的解释却有点出乎意料：

man iostat
......
The  average  service  time (in milliseconds) for I/O requests that were issued to the device. Warning! Do not trust this fieldany more.  This field will be removed in a future sysstat version.
......
# 说白了就是这个值已经不权威了，将来sysstat包中他就没了（找谁说理去）

　　

1.2 误区-await

虽然说I/O平均消耗时间(毫秒)是用await表示的，但是这个值也不能说明硬件的性能（那我要你干什么，就是不行呗），经过研究后发现await不仅包括硬件设备处理I/O时间，还包括了在请求队列里面的时间，排队时间又不是硬件设备消耗的，那凭什么硬件要背锅；所以这个值也不能全信，也有可能是内核驱动I/O调度器(/sys/block/sda-z/queue/scheduler)的时候导致这个值变大了。问题来了，这也不能信那也不能信，我信你妹啊，到底怎么弄？答案是：想要分析真正的原因就别指望它了

二、被骗后的反思

2.1 文件:/proc/diskstats

要真正理解I/O输出结果，应该看这个文件（一次没看懂就看二次三次四次.....关机）

cat /proc/diskstats
   8       0 sda 12600 81 692064 28041 32735156 176165 2096398965 1926343 0 800601 1948300
   8       1 sda1 428 0 6250 1329 12 1 29 0 0 161 1329
   8       2 sda2 616 0 11438 137 119 0 32452 5 0 113 142
   8       3 sda3 11468 81 669992 26550 32735025 176164 2096366484 1926338 0 800359 1946760
   8      16 sdb 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2.1.1 字段解释

8   1   sda1   428   0   6250   1329   12   1   29   0   0   161   1329

字段序列	字段值	字段含义
1	8	SCSI设备寻址地址
2	1	设备编号
3	sda1	设备名称
4	428	成功完成的读取总数
5	0	合并读取操作的次数-单独讲解-详见如下序列5
6	6250	成功读取的扇区数
7	1329	所有读取数据花费的总毫秒数
8	12	完成写入的次数
9	1	合并写入的次数
10	29	成功写入的扇区总数
11	0	写入磁盘块所花费的毫秒数
12	0	当前正在进行的I/O数量，这个数量是I/O进入队列时进行++的，还没到磁盘
13	161	I/O花费的毫秒数(读消耗的时间+写消耗的时间)
14	1329	执行I/O的加权毫秒数-单独讲解-详见如下序列14

　　

2.1.2 字段解释

• 字段序列5：

合并读取操作的次数，就是要是一个应用读取的数据块相邻时，可以合并成一个，这样能提高效率（调度器负责合并），官方文档翻译：两次4K读取可能先变为一次8K读取，最终移交给磁盘，因此将被计数（并排队)，仅作为一个I/O。该字段使您知道执行此操作的频率。

• 字段序列14：

执行I/O的加权毫秒数，该字段在每次I/O开始，I/O完成，I/O时递增，通过进行中的I/O数量合并或读取这些统计信息(字段9)乘以自I/O以来花费的毫秒数，该字段的最新更新。这样可以轻松衡量，I/O完成时间和可能积压的积压。

三、对IOSTAT的看法

3.1 概述

iostat是以/proc/diskstats为基础进行计算的，因为它没有把队列等待时间和硬盘处理时间分开计算，所以凡是一些计算I/O的工具要是以这个文件为基础的话，那取出的数据都不准确！

3.2 iostat字段解释

iostat -x
......
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     0.02    0.00    3.08     0.03    98.52    64.04     0.00    0.06    2.23    0.06   0.02   0.01
# rrqm/s : 每秒对该设备的读请求被合并次数，文件系统会对读取同块(block)的请求进行合并
# wrqm/s : 每秒对该设备的写请求被合并次数
# r/s : 每秒完成的读次数
# w/s : 每秒完成的写次数
# rkB/s : 每秒读数据量(kB为单位)
# wkB/s : 每秒写数据量(kB为单位)
# avgrq-sz : 平均每次IO操作的数据量(扇区数为单位)
# avgqu-sz : 平均等待处理的IO请求队列长度
# await : 平均每次IO请求等待时间(包括等待时间和处理时间，毫秒为单位)
# r_await : 每个读操作平均所需的时间(不仅包括硬盘设备读操作的时间，还包括了在kernel队列中等待的时间。)
# w_await : 每个写操作平均所需的时间(不仅包括硬盘设备写操作的时间，还包括了在kernel队列中等待的时间。)
# svctm : 平均每次IO请求的处理时间(毫秒为单位)
# %util : 采用周期内用于IO操作的时间比率，即IO队列非空的时间比率

下一节继续分享如何正确分析I/O性能