6.1 磁盘I/O介绍
一般来说，Linux磁盘的每个分区要么包含一个文件系统，要么包含一个交换分区。这些分区被挂载到Linux根文件系统，该系统由/etc/fstab指定。这些被挂载的文件系统包含了应用程序要读写的文件。
当一个应用程序进行读写时，Linux内核可以在其高速缓存或者缓冲区中保存文件的副本，并且可以在不访问磁盘的情况下返回被请求的信息。但是，如果Linux内核没有在内存中保存数据副本，那它就向磁盘I/O队列添加一个请求。若Linux内核注意到多个请求都指向磁盘内相邻的区域，它会把它们合并为一个大的请求。这种合并能消除第二次请求的寻道时间，以此提高磁盘的整体性能。当请求被放入磁盘队列，而磁盘当前不忙时，它就开始为I/O请求服务。如果磁盘正忙，则请求就在队列中等待，直到该设备可用，请求将被服务。
6.2 磁盘I/O性能工具
6.2.1 vmstat
语法：
vmstat [-D] [-d] [-p partition] [interval count]
vmstat选项说明
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -D | 显示Linux I/O子系统的统计信息，显示的是系统启动以来的总信息 |
| -d | 按每interval一个样本的速率显示单个磁盘的统计数据，显示的是系统启动以来的总信息。 |
| -p partition | 按照每interval一个采样的速率显示给定分区性能统计数据，显示的是系统启动以来的总信息。 |
| interval | 采样之间的频率 |
| count | 所取的样本总数 |
vmstat默认显示的信息：
vmstat –D 显示的信息
部分统计信息说明
| 输出 | 说明 |
|---|---|
| disks | 系统中磁盘的总数 |
| partitions | 系统中分区的总数 |
| total reads | 读请求的总数 |
| merged reads | 为了提升性能而被合并的不同读请求的数量，这些读请求访问的是磁盘上的相邻位置。 |
| writes | 写请求的总数 |
| inprogress IO | 当前正在处理的I/O总数 |
vmstat –d部分统计信息说明
| 输出 | 说明 |
|---|---|
| reads：total | 读请求的总数 |
| reads：merged | 为了提升性能而被合并的不同读请求的数量 |
| reads：sectors | 从磁盘读取的扇区的总数 |
| ms | 磁盘读所花费的时间 |
vmstat –d 显示的信息：
image
6.2.2 iostat
与vmstat相似，但它是一个专门用于显示磁盘I/O子系统统计信息的工具。iostat提供的信息细化到每个设备和每个分区从特定磁盘读写了多少个块。此外，iostat还可以提供大量的信息来显示磁盘是如何被利用的，以及Linux花费了多长时间来等待将请求提交到磁盘。
iostat命令行选项
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -d | 只显示磁盘I/O的统计信息，而不是默认信息。 |
| -k | 按KB显示统计数据，而不是按块显示 |
| -x | 显示拓展性能I/O统计信息 |
| device | 若指定设备，则iostat只显示该设备的信息 |
iostat设备统计信息
| 输出 | 说明 |
|---|---|
| tps | 每秒传输次数，该项为每秒对设备/分区读写请求的次数 |
| Blk_read/s | 每秒读取磁盘块的速率 |
| Blk_wrtn/s | 每秒写入磁盘块的速率 |
| Blk_read | 在时间间隔内读取块的总数量 |
| Blk_wrtn | 在时间间隔内写入块的总数量 |
iostat –d 显示：
6.2.3 sar
6.2.4 lsof
lsof提供了一种方法来确定哪些进程打开了一个特定的文件，除了跟踪单个文件的用户外，lsof还可以显示使用了特定目录下的进程。
语法
**lsof [-r delay] [+D directory] [+d directory] [file]**
lsof命令选项说明
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| r delay | 使得lsof每间隔delay秒输出一次统计数据 |
| D directory | 使得lsof递归搜索给定目录下的所有文件，并报告哪些进程正在使用 |
| d directory | 使得lsof报告哪些进程正在使用给定目录下的文件 |
lsof显示访问了/usr/bin下所有文件的进程
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