iostat
简介
iostat主要用于监控系统设备的IO负载情况，iostat首次运行时显示自系统启动开始的各项统计信息，之后运行iostat将显示自上次运行该命令以后的统计信息。用户可以通过指定统计的次数和时间来获得所需的统计信息。
语法
iostat [ -c ] [ -d ] [ -h ] [ -N ] [ -k | -m ] [ -t ] [ -V ] [ -x ] [ -z ] [ device [...] | ALL ] [ -p [ device [,...] | ALL ] ] [ interval [ count ] ]
入门使用
iostat
这是最基本的用法，用来显示系统信息的概略：
iostat
Linux 4.15.0-142-generic (sipl) 2021年06月03日 _x86_64_ (16 CPU)
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
21.90 0.94 2.51 4.25 0.00 70.40
Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn
loop0 0.00 0.00 0.00 16 0
nvme0n1 1888.00 1619.25 7769.52 2807362657 13470324745
sda 67.42 2924.84 5682.37 5070913009 9851760191
avg-cpu说明：
%user：在用户级别运行所使用的CPU的百分比。
%nice：带nice值(和进程优先级相关)的用户模式下运行所使用的CPU的百分比。
%system：在系统级别运行所使用CPU的百分比。
%iowait：CPU等待IO完成的时间百分比。(单个iowait指标值偏高并不能说明磁盘存在IO瓶颈，下面会有详述。)
%steal：管理程序维护另一个虚拟处理器时，虚拟CPU的无意识等待时间的百分比。
%idle：CPU空闲时间的百分比。(idle值高，表示CPU较空闲。)
iostat -d -k 2
参数 -d 表示，显示设备（磁盘）使用状态；-k某些使用block为单位的列强制使用Kilobytes为单位，也可以用-m，表示以MB表示。2表示，数据显示每隔2秒刷新一次。
输出如下
iostat -d -k 1 10 Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda 39.29 21.14 1.44 441339807 29990031 sda1 0.00 0.00 0.00 1623 523 sda2 1.32 1.43 4.54 29834273 94827104 sda3 6.30 0.85 24.95 17816289 520725244 sda5 0.85 0.46 3.40 9543503 70970116 sda6 0.00 0.00 0.00 550 236 sda7 0.00 0.00 0.00 406 0 sda8 0.00 0.00 0.00 406 0 sda9 0.00 0.00 0.00 406 0 sda10 60.68 18.35 71.43 383002263 1490928140 Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda 327.55 5159.18 102.04 5056 100 sda1 0.00 0.00 0.00 0 0
输出信息的意义
tps：该设备每秒的传输次数（Indicate the number of transfers per second that were issued to the device.）。”一次传输”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。
kB_read/s：每秒从设备（drive expressed）读取的数据量；
kB_wrtn/s：每秒向设备（drive expressed）写入的数据量；
kB_read：读取的总数据量；
kB_wrtn：写入的总数量数据量；这些单位都为Kilobytes。
上面的例子中，我们可以看到磁盘sda以及它的各个分区的统计数据，当时统计的磁盘总TPS是39.29，下面是各个分区的TPS。（因为是瞬间值，所以总TPS并不严格等于各个分区TPS的总和）
指定监控的设备名称为sda，该命令的输出结果和上面命令完全相同。
iostat -d sda 2
默认监控所有的硬盘设备，现在指定只监控sda。
-x 参数
iostat还有一个比较常用的选项-x，该选项将用于显示和io相关的扩展数据。
iostat -d -x -k 1 10 Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util sda 1.56 28.31 7.80 31.49 42.51 2.92 21.26 1.46 1.16 0.03 0.79 2.62 10.28 Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util sda 2.00 20.00 381.00 7.00 12320.00 216.00 6160.00 108.00 32.31 1.75 4.50 2.17 84.20
输出信息的含义
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：每秒完成的读IO设备的次数。即rio/s
w/s：每秒完成的写IO设备的次数。即wio/s
rsec/s：每秒读取的扇区数；
wsec/s：每秒写入的扇区数。
rKB/s：每秒读取速度；
wKB/s：每秒写入速度；
avgrq-sz ：平均请求扇区的大小
avgqu-sz ：是平均请求队列的长度。毫无疑问，队列长度越短越好。队列长度(avgqu-sz)也可作为衡量系统 I/O 负荷的指标，但由于 avgqu-sz 是按照单位时间的平均值，所以不能反映瞬间的 I/O 泛洪，如果avgqu-sz比较大，则说明有大量IO在等待。
await： 每一个IO请求的处理的平均时间（单位是微秒毫秒）。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。这个时间包括了队列时间和服务时间，也就是说，一般情况下，await大于svctm，它们的差值越小，则说明队列时间越短，反之差值越大，队列时间越长，说明系统出了问题。
svctm ：表示平均每次设备I/O操作的服务时间（以毫秒为单位）。如果svctm的值与await很接近，表示几乎没有I/O等待，磁盘性能很好，如果await的值远高于svctm的值，则表示I/O队列等待太长， 系统上运行的应用程序将变慢。
%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 = 0.8/1 = 80%，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）。
-c 参数
iostat还可以用来获取cpu部分状态值：
iostat -c 1 10 avg-cpu: %user %nice %sys %iowait %idle 1.98 0.00 0.35 11.45 86.22 avg-cpu: %user %nice %sys %iowait %idle 1.62 0.00 0.25 34.46 63.67
常见用法
iostat -d -k 1 10 #查看TPS和吞吐量信息(磁盘读写速度单位为KB) iostat -d -m 2 #查看TPS和吞吐量信息(磁盘读写速度单位为MB) iostat -d -x -k 1 10 #查看设备使用率（%util）、响应时间（await） iostat -c 1 10 #查看cpu状态
实例分析
ostat -d -k 1 |grep sda10 Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda10 60.72 18.95 71.53 395637647 1493241908 sda10 299.02 4266.67 129.41 4352 132 sda10 483.84 4589.90 4117.17 4544 4076 sda10 218.00 3360.00 100.00 3360 100 sda10 546.00 8784.00 124.00 8784 124 sda10 827.00 13232.00 136.00 13232 136
上面看到，磁盘每秒传输次数平均约400；每秒磁盘读取约5MB，写入约1MB。
iostat -d -x -k 1 Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util sda 1.56 28.31 7.84 31.50 43.65 3.16 21.82 1.58 1.19 0.03 0.80 2.61 10.29 sda 1.98 24.75 419.80 6.93 13465.35 253.47 6732.67 126.73 32.15 2.00 4.70 2.00 85.25 sda 3.06 41.84 444.90 54.08 14204.08 2048.98 7102.04 1024.49 32.57 2.10 4.21 1.85 92.24
可以看到磁盘的平均响应时间<5ms，磁盘使用率>80。磁盘响应正常，但是已经很繁忙了。
还有一个更直观的命令，iotop:
iotop
这个命令可以更清楚的看到哪些程序占用IO了。。
Total DISK READ : 212.32 M/s | Total DISK WRITE : 519.11 K/s Actual DISK READ: 213.55 M/s | Actual DISK WRITE: 247.62 M/s TID PRIO USER DISK READ DISK WRITE SWAPIN IO> COMMAND 13932 be/4 sipl 476.74 K/s 476.74 K/s 0.00 % 94.48 % qbittorrent 139 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 38.45 % [kswapd0] 7018 be/4 166536 642.71 K/s 42.38 K/s 0.13 % 37.41 % chrome [Chrome_IOThread] 22644 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 12.69 % [txg_sync] 3416 be/4 sipl 416.70 K/s 0.00 B/s 0.00 % 0.18 % firefox -contentproc -childID 2 -isForBrowser -prefsLen 4922 -prefMapSiz~rentBuildID 20210415204500 -appdir /usr/lib/firefox/browser 3296 true tab 3429 be/4 sipl 130.66 K/s 0.00 B/s 0.00 % 0.06 % firefox -contentproc -childID 2 -isForBrowser -prefsLen 4922 -prefMapSiz~210415204500 -appdir /usr/lib/firefox/browser 3296 true tab [JS Watchdog] 22024 be/4 sipl 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.04 % java -classpath /home/ubuntu/pycharm-community-2018.1.2/lib/bootstrap.ja~arm64.vmoptions -Didea.platform.prefix=PyCharmCore com.intellij.idea.Main 22019 be/4 sipl 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.04 % java -classpath /home/ubuntu/pycharm-community-2018.1.2/lib/bootstrap.ja~arm64.vmoptions -Didea.platform.prefix=PyCharmCore com.intellij.idea.Main 11364 be/4 root 2.14 M/s 0.00 B/s 0.00 % 0.04 % python /usr/sbin/iotop 22017 be/4 sipl 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.04 % java -classpath /home/ubuntu/pycharm-community-2018.1.2/lib/bootstrap.ja~arm64.vmoptions -Didea.platform.prefix=PyCharmCore com.intellij.idea.Main 22021 be/4 sipl 3.53 K/s 0.00 B/s 0.00 % 0.03 % java -classpath /home/ubuntu/pycharm-community-2018.1.2/lib/bootstrap.ja~arm64.vmoptions -Didea.platform.prefix=PyCharmCore com.intellij.idea.Main 22022 be/4 sipl 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.02 % java -classpath /home/ubuntu/pycharm-community-2018.1.2/lib/bootstrap.ja~arm64.vmoptions -Didea.platform.prefix=PyCharmCore com.intellij.idea.Main 22025 be/4 sipl 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.02 % java -classpath /home/ubuntu/pycharm-community-2018.1.2/lib/bootstrap.ja~arm64.vmoptions -Didea.platform.prefix=PyCharmCore com.intellij.idea.Main 22018 be/4 sipl 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.02 % java -classpath /home/ubuntu/pycharm-community-2018.1.2/lib/bootstrap.ja~arm64.vmoptions -Didea.platform.prefix=PyCharmCore com.intellij.idea.Main 31581 be/4 sipl 116.54 K/s 0.00 B/s 0.00 % 0.02 % firefox -contentproc -childID 13 -isForBrowser -prefsLen 11369 -prefMapS~0415204500 -appdir /usr/lib/firefox/browser 3296 true tab [IPC I/O Child] 22020 be/4 sipl 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.01 % java -classpath /home/ubuntu/pycharm-community-2018.1.2/lib/bootstrap.ja~arm64.vmoptions -Didea.platform.prefix=PyCharmCore com.intellij.idea.Main 8401 be/6 166536 561.49 K/s 0.00 B/s 0.07 % 0.00 % xlyap -root
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