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在Linux中如何使用iotop和iostat監(jiān)控磁盤I/O活動？

作者：Magesh Maruthamuthu
系統(tǒng) Linux
你知道在 Linux 中我們使用什么工具檢修和監(jiān)控實時的磁盤活動嗎？如果 Linux 系統(tǒng)性能變慢，我們會用 top 命令 來查看系統(tǒng)性能。它被用來檢查是什么進程在服務(wù)器上占有如此高的使用率，對于大多數(shù) Linux 系統(tǒng)管理員來說很常見，現(xiàn)實世界中被 Linux 系統(tǒng)管理員廣泛采用。

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 你知道在 Linux 中我們使用什么工具檢修和監(jiān)控實時的磁盤活動嗎？如果 Linux 系統(tǒng)性能變慢，我們會用 top 命令 來查看系統(tǒng)性能。它被用來檢查是什么進程在服務(wù)器上占有如此高的使用率，對于大多數(shù) Linux 系統(tǒng)管理員來說很常見，現(xiàn)實世界中被 Linux 系統(tǒng)管理員廣泛采用。

如果在進程輸出中你沒有看到很大的不同，你仍然有選擇查看其他東西。我會建議你在 top 輸出中檢查 wa 狀態(tài)，因為大多數(shù)時間里服務(wù)器性能由于在硬盤上的高 I/O 讀和寫降低了性能。如果它很高或者波動，很可能就是它造成的。因此，我們需要檢查硬盤上的 I/O 活動。

我們可以在 Linux 中使用 iotop 和 iostat 命令監(jiān)控所有的磁盤和文件系統(tǒng)的磁盤 I/O 統(tǒng)計。

什么是 iotop？

iotop 是一個類似 top 的工具，用來顯示實時的磁盤活動。

iotop 監(jiān)控 Linux 內(nèi)核輸出的 I/O 使用信息，并且顯示一個系統(tǒng)中進程或線程的當(dāng)前 I/O 使用情況。

它顯示每個進程/線程讀寫 I/O 帶寬。它同樣顯示當(dāng)?shù)却龘Q入和等待 I/O 的線程/進程花費的時間的百分比。

Total DISK READ 和 Total DISK WRITE 的值一方面表示了進程和內(nèi)核線程之間的總的讀寫帶寬，另一方面也表示內(nèi)核塊設(shè)備子系統(tǒng)的。

Actual DISK READ 和 Actual DISK WRITE 的值表示在內(nèi)核塊設(shè)備子系統(tǒng)和下面硬件（HDD、SSD 等等）對應(yīng)的實際磁盤 I/O 帶寬。

如何在 Linux 中安裝 iotop ？

我們可以輕松在包管理器的幫助下安裝，因為該軟件包在所有的 Linux 發(fā)行版?zhèn)}庫中都可以獲得。

對于 Fedora 系統(tǒng)，使用 DNF 命令 來安裝 iotop。

  1. $ sudo dnf install iotop

對于 Debian/Ubuntu 系統(tǒng)，使用 API-GET 命令 或者 APT 命令 來安裝 iotop。

  1. $ sudo apt install iotop

對于基于 Arch Linux 的系統(tǒng)，使用 Pacman Command 來安裝 iotop。

  1. $ sudo pacman -S iotop

對于 RHEL/CentOS 的系統(tǒng)，使用 YUM Command 來安裝 iotop。

  1. $ sudo yum install iotop

對于使用 openSUSE Leap 的系統(tǒng)，使用 Zypper Command 來安裝 iotop。

  1. $ sudo zypper install iotop

在 Linux 中如何使用 iotop 命令來監(jiān)控磁盤 I/O 活動/統(tǒng)計？

iotop 命令有很多參數(shù)來檢查關(guān)于磁盤 I/O 的變化：

  1. # iotop

10

如果你想檢查那個進程實際在做 I/O，那么運行 iotop 命令加上 -o 或者 --only 參數(shù)。

  1. # iotop --only

11

細節(jié)：

  • IO：它顯示每個進程的 I/O 利用率，包含磁盤和交換。
  • SWAPIN： 它只顯示每個進程的交換使用率。

什么是 iostat？

iostat 被用來報告中央處理單元（CPU）的統(tǒng)計和設(shè)備與分區(qū)的輸出/輸出的統(tǒng)計。

iostat 命令通過觀察與它們平均傳輸率相關(guān)的設(shè)備活躍時間來監(jiān)控系統(tǒng)輸入/輸出設(shè)備負載。

iostat 命令生成的報告可以被用來改變系統(tǒng)配置來更好的平衡物理磁盤之間的輸入/輸出負載。

所有的統(tǒng)計都在 iostat 命令每次運行時被報告。該報告包含一個 CPU 頭部，后面是一行 CPU 統(tǒng)計。

在多處理器系統(tǒng)中，CPU 統(tǒng)計被計算為系統(tǒng)層面的所有處理器的平均值。設(shè)備頭行后緊跟顯示每個配置的設(shè)備一行的統(tǒng)計。

iostat 命令生成兩種類型的報告，CPU 利用率報告和設(shè)備利用率報告。

在 Linux 中怎樣安裝 iostat？

iostat 工具是 sysstat 包的一部分，所以我們可以輕松地在包管理器地幫助下安裝，因為在所有的 Linux 發(fā)行版的倉庫都是可以獲得的。

對于 Fedora 系統(tǒng)，使用 DNF Command 來安裝 sysstat。

  1. $ sudo dnf install sysstat

對于 Debian/Ubuntu 系統(tǒng)，使用 APT-GET Command 或者 APT Command 來安裝 sysstat。

  1. $ sudo apt install sysstat

對于基于 Arch Linux 的系統(tǒng)，使用 Pacman Command 來安裝 sysstat。

  1. $ sudo pacman -S sysstat

對于 RHEL/CentOS 系統(tǒng)，使用 YUM Command 來安裝 sysstat。

  1. $ sudo yum install sysstat

對于 openSUSE Leap 系統(tǒng)，使用 Zypper Command 來安裝 sysstat。

  1. $ sudo zypper install sysstat

在 Linux 中如何使用 sysstat 命令監(jiān)控磁盤 I/O 活動/統(tǒng)計？

在 iostat 命令中有很多參數(shù)來檢查關(guān)于 I/O 和 CPU 的變化統(tǒng)計信息。

不加參數(shù)運行 iostat 命令會看到完整的系統(tǒng)統(tǒng)計。

  1. # iostat
  2.  
  3. Linux 4.19.32-1-MANJARO (daygeek-Y700)  Thursday 18 April 2019  _x86_64_    (8 CPU)
  4.  
  5. avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
  6.           29.45    0.02   16.47    0.12    0.00   53.94
  7.  
  8. Device             tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_dscd/s    kB_read    kB_wrtn    kB_dscd
  9. nvme0n1           6.68       126.95       124.97         0.00   58420014   57507206          0
  10. sda               0.18         6.77        80.24         0.00    3115036   36924764          0
  11. loop0             0.00         0.00         0.00         0.00       2160          0          0
  12. loop1             0.00         0.00         0.00         0.00       1093          0          0
  13. loop2             0.00         0.00         0.00         0.00       1077          0          0

運行 iostat 命令加上 -d 參數(shù)查看所有設(shè)備的 I/O 統(tǒng)計。

  1. # iostat -d
  2.  
  3. Linux 4.19.32-1-MANJARO (daygeek-Y700)  Thursday 18 April 2019  _x86_64_    (8 CPU)
  4.  
  5. Device             tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_dscd/s    kB_read    kB_wrtn    kB_dscd
  6. nvme0n1           6.68       126.95       124.97         0.00   58420030   57509090          0
  7. sda               0.18         6.77        80.24         0.00    3115292   36924764          0
  8. loop0             0.00         0.00         0.00         0.00       2160          0          0
  9. loop1             0.00         0.00         0.00         0.00       1093          0          0
  10. loop2             0.00         0.00         0.00         0.00       1077          0          0

運行 iostat 命令加上 -p 參數(shù)查看所有的設(shè)備和分區(qū)的 I/O 統(tǒng)計。

  1. # iostat -p
  2.  
  3. Linux 4.19.32-1-MANJARO (daygeek-Y700)  Thursday 18 April 2019  _x86_64_    (8 CPU)
  4.  
  5. avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
  6.           29.42    0.02   16.45    0.12    0.00   53.99
  7.  
  8. Device             tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_dscd/s    kB_read    kB_wrtn    kB_dscd
  9. nvme0n1           6.68       126.94       124.96         0.00   58420062   57512278          0
  10. nvme0n1p1         6.40       124.46       118.36         0.00   57279753   54474898          0
  11. nvme0n1p2         0.27         2.47         6.60         0.00    1138069    3037380          0
  12. sda               0.18         6.77        80.23         0.00    3116060   36924764          0
  13. sda1              0.00         0.01         0.00         0.00       3224          0          0
  14. sda2              0.18         6.76        80.23         0.00    3111508   36924764          0
  15. loop0             0.00         0.00         0.00         0.00       2160          0          0
  16. loop1             0.00         0.00         0.00         0.00       1093          0          0
  17. loop2             0.00         0.00         0.00         0.00       1077          0          0

運行 iostat 命令加上 -x 參數(shù)顯示所有設(shè)備的詳細的 I/O 統(tǒng)計信息。

  1. # iostat -x
  2.  
  3. Linux 4.19.32-1-MANJARO (daygeek-Y700)  Thursday 18 April 2019  _x86_64_    (8 CPU)
  4.  
  5. avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
  6.           29.41    0.02   16.45    0.12    0.00   54.00
  7.  
  8. Device            r/s     rkB/s   rrqm/s  %rrqm r_await rareq-sz     w/s     wkB/s   wrqm/s  %wrqm w_await wareq-sz     d/s     dkB/s   drqm/s  %drqm d_await dareq-sz  aqu-sz  %util
  9. nvme0n1          2.45    126.93     0.60  19.74    0.40    51.74    4.23    124.96     5.12  54.76    3.16    29.54    0.00      0.00     0.00   0.00    0.00     0.00    0.31  30.28
  10. sda              0.06      6.77     0.00   0.00    8.34   119.20    0.12     80.23    19.94  99.40   31.84   670.73    0.00      0.00     0.00   0.00    0.00     0.00    0.00   0.13
  11. loop0            0.00      0.00     0.00   0.00    0.08    19.64    0.00      0.00     0.00   0.00    0.00     0.00    0.00      0.00     0.00   0.00    0.00     0.00    0.00   0.00
  12. loop1            0.00      0.00     0.00   0.00    0.40    12.86    0.00      0.00     0.00   0.00    0.00     0.00    0.00      0.00     0.00   0.00    0.00     0.00    0.00   0.00
  13. loop2            0.00      0.00     0.00   0.00    0.38    19.58    0.00      0.00     0.00   0.00    0.00     0.00    0.00      0.00     0.00   0.00    0.00     0.00    0.00   0.00

運行 iostat 命令加上 -d [設(shè)備名] 參數(shù)查看具體設(shè)備和它的分區(qū)的 I/O 統(tǒng)計信息。

  1. # iostat -p [Device_Name]
  2.  
  3. # iostat -p sda
  4.  
  5. Linux 4.19.32-1-MANJARO (daygeek-Y700)  Thursday 18 April 2019  _x86_64_    (8 CPU)
  6.  
  7. avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
  8.           29.38    0.02   16.43    0.12    0.00   54.05
  9.  
  10. Device             tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_dscd/s    kB_read    kB_wrtn    kB_dscd
  11. sda               0.18         6.77        80.21         0.00    3117468   36924764          0
  12. sda2              0.18         6.76        80.21         0.00    3112916   36924764          0
  13. sda1              0.00         0.01         0.00         0.00       3224          0          0

運行 iostat 命令加上 -m 參數(shù)以 MB 為單位而不是 KB 查看所有設(shè)備的統(tǒng)計。默認以 KB 顯示輸出。

  1. # iostat -m
  2.  
  3. Linux 4.19.32-1-MANJARO (daygeek-Y700)  Thursday 18 April 2019  _x86_64_    (8 CPU)
  4.  
  5. avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
  6.           29.36    0.02   16.41    0.12    0.00   54.09
  7.  
  8. Device             tps    MB_read/s    MB_wrtn/s    MB_dscd/s    MB_read    MB_wrtn    MB_dscd
  9. nvme0n1           6.68         0.12         0.12         0.00      57050      56176          0
  10. sda               0.18         0.01         0.08         0.00       3045      36059          0
  11. loop0             0.00         0.00         0.00         0.00          2          0          0
  12. loop1             0.00         0.00         0.00         0.00          1          0          0
  13. loop2             0.00         0.00         0.00         0.00          1          0          0

運行 iostat 命令使用特定的間隔使用如下的格式。在這個例子中，我們打算以 5 秒捕獲的間隔捕獲兩個報告。

  1. # iostat [Interval] [Number Of Reports]
  2.  
  3. # iostat 5 2
  4.  
  5. Linux 4.19.32-1-MANJARO (daygeek-Y700)  Thursday 18 April 2019  _x86_64_    (8 CPU)
  6.  
  7. avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
  8.           29.35    0.02   16.41    0.12    0.00   54.10
  9.  
  10. Device             tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_dscd/s    kB_read    kB_wrtn    kB_dscd
  11. nvme0n1           6.68       126.89       124.95         0.00   58420116   57525344          0
  12. sda               0.18         6.77        80.20         0.00    3118492   36924764          0
  13. loop0             0.00         0.00         0.00         0.00       2160          0          0
  14. loop1             0.00         0.00         0.00         0.00       1093          0          0
  15. loop2             0.00         0.00         0.00         0.00       1077          0          0
  16.  
  17. avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
  18.            3.71    0.00    2.51    0.05    0.00   93.73
  19.  
  20. Device             tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_dscd/s    kB_read    kB_wrtn    kB_dscd
  21. nvme0n1          19.00         0.20       311.40         0.00          1       1557          0
  22. sda               0.20        25.60         0.00         0.00        128          0          0
  23. loop0             0.00         0.00         0.00         0.00          0          0          0
  24. loop1             0.00         0.00         0.00         0.00          0          0          0
  25. loop2             0.00         0.00         0.00         0.00          0          0          0

運行 iostat 命令與 -N 參數(shù)來查看 LVM 磁盤 I/O 統(tǒng)計報告。

  1. # iostat -N
  2.  
  3. Linux 4.15.0-47-generic (Ubuntu18.2daygeek.com)     Thursday 18 April 2019  _x86_64_    (2 CPU)
  4.  
  5. avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
  6.            0.38    0.07    0.18    0.26    0.00   99.12
  7.  
  8. Device             tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
  9. sda               3.60        57.07        69.06     968729    1172340
  10. sdb               0.02         0.33         0.00       5680          0
  11. sdc               0.01         0.12         0.00       2108          0
  12. 2g-2gvol1         0.00         0.07         0.00       1204          0

運行 nfsiostat 命令來查看 Network File System（NFS）的 I/O 統(tǒng)計。

  1. # nfsiostat
責(zé)任編輯：龐桂玉 來源： Linux中國
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Linux IO調(diào)度器

2011-03-28 17:18:57

nagios監(jiān)控iostat

2025-03-07 10:14:03

2023-09-03 22:44:28

I/O高并發(fā)

2017-01-19 19:14:20

Linux重定向命令
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