磁盘监控工具iostat与iotop使用教程

一、引言

在日常运维与性能排查工作中，磁盘 I/O 是许多性能问题的根源。在 Linux 系统中，可以通过iostat和iotop两款工具来深入了解磁盘 I/O 的运行状况，iostat 偏向于展现磁盘的整体性能，iotop 则是用于查询具体是什么进程导致磁盘 I/O 负载过高。二者结合使用，可以在数分钟内定位大部分 I/O 异常问题。

二、iostat

iostat 同vmstat工具类似，用于对服务器上磁盘的整体 I/O 性能进行分析，通过该工具可以统计每块磁盘的使用率、IOPS、吞吐量等核心性能指标，这些指标数据通常来自 /proc/diskstats

1、iostat 常用选项

-x：显示扩展统计信息

-d：显示磁盘统计信息，也是默认选项

-c：显示CPU的统计信息

-p：显示每个分区的统计情况

-m：以m为单位进行统计

N...N：和vmstat一样，iostat也可以使用2个数字指定刷新状态信息的间隔以及总共统计的次数

#第一次执行iostat命令时统计的将是开机的那一刻到执行命令那一刻的数据，再次使用iostat命令则是统计当前点到上一次执行iostat命令时产生的数据。
iostat -d -x -m 3  #每3秒统计一次磁盘信息
iostat -d -x -m sdb 2   #每2秒统计一次sdb的信息

2、iostat 指标解读

1、第一部分

展示系统内核、主机名、当前时间、架构、CPU个数等信息

2、第二部分

CPU平均负载情况，包括：

· %user：用户进程所占用CPU时间片的百分比。

· %nice：某些被修改过优先值的进程所占用CPU时间片的百分比。

· %system：系统或者内核进程所占用CPU时间片的百分比。

· %iowait：CPU等待磁盘IO完成所占用的CPU时间百分比，即CPU等待硬盘响应指令的时间。因为CPU速度比硬盘快N倍，每次发出IO指令后要等硬盘工作结束。此值越高，表示硬盘压力越大。

· %steal：如果有虚拟机服务，那么虚拟机占用的CPU资源百分比。

· %idel：CPU空闲时间百分比。该值越高越好，如果长期低于10-20%，那么需要考虑升级CPU。

3、第三部分

磁盘相关信息，包括：

· tps：磁盘每秒传输的次数，一次传输代表一次IO请求。多个逻辑请求可以合并为一次IO请求。

· rMB/s：每秒从设备上读取的数据量，wMB/s 除以 w/s = 每个写IO的大小

· wMB/s：每秒向设备写入的数据量

通过rMB/s + wMB/s 可以计算出IO吞吐量；通过r/s + w/s可以计算出IOPS

三、iotop

iotop 是一款类似于 top 的实时进程级 I/O 监控工具，它可以显示当前系统中每个进程的磁盘读写速率、I/O 等待时间等信息，可以实现快速对磁盘 I/O 异常进行定位，找出具体是什么进程导致磁盘大量读写。

1、iotop 常用选项

-o：只显示有实际 I/O 活动的进程，常用参数

-d：设置刷新间隔，默认1秒

-n：指定刷新次数

-P：显示线程级别信息

-k：将数据单位转为 KB/s 或 MB/s，默认是字节

-p：只监控指定 PID 进程

-u：只显示指定用户的进程

#每 2 秒刷新一次，共统计 10 次，结果写入日志文件
iotop -d 2 -n 10 > iotop.log

2、iotop 指标解读

PRIO：进程优先级

USER：进程所属用户

DISK READ： 实时磁盘读取速率

DISK WRITE： 实时磁盘写入速率

IO%： 进程等待 I/O 的 CPU 时间比例

COMMAND：具体进程

通常通过 DISK READ / DISK WRITE 可以快速判断是哪个进程正在进行大量磁盘操作。若 IO% 较高，则说明进程大量时间都在等待 I/O 完成，需要重点关注。