监控IO使用情况

• 监控目的
• 监控指标
• 监控命令
• 监控实现

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一、磁盘说明

磁盘在系统中负责存储和读取任务，磁盘的处理速度直接影响了计算机的速度，目前常用的磁盘有两种：固态和机械磁盘。

固态磁盘：没有IO瓶颈，读写快，存储颗粒有擦写限制，价格高，容量小

机械磁盘：靠电机带动磁盘转动，通过磁头读取或存储数据，读写速度和磁盘转速有关，容量大、价格低，大量读写容易造成IO瓶颈

二、监控目的

随时掌握IO的使用情况，防止IO性能瓶颈

三、监控指标

• IO队列长度
• IOPS
• 磁盘吞吐量

四、监控命令

iostat（sysstat包提供），本节重点讲解

iozone（三方提供）

iostat命令详解

iostat语法

用法：iostat [ 选项 ] [ <时间间隔> [ <次数> ]]

常用选项说明：

-c：只显示系统CPU统计信息，即单独输出avg-cpu结果，不包括device结果

-d：单独输出Device结果，不包括cpu结果

-k/-m：输出结果以kB/mB为单位，而不是以扇区数为单位

-x:输出更详细的io设备统计信息

interval/count：每次输出间隔时间，count表示输出次数，不带count表示循环输出

image

iostat，结果为从系统开机到当前执行时刻的统计信息

输出含义：

avg-cpu: 总体cpu使用情况统计信息，对于多核cpu，这里为所有cpu的平均值。重点关注iowait值，表示CPU用于等待io请求的完成时间。

%user：CPU处在用户模式下的时间百分比。

%nice：CPU处在带NICE值的用户模式下的时间百分比。

%system：CPU处在系统模式下的时间百分比。

%iowait：CPU等待输入输出完成时间的百分比。

%steal：管理程序维护另一个虚拟处理器时，虚拟CPU的无意识等待时间百分比。

%idle：CPU空闲时间百分比。

Device: 各磁盘设备的IO统计信息。各列含义如下：

Device: 以sdX形式显示的设备名称

tps: 每秒进程下发的IO读、写请求数量

KB_read/s: 每秒从驱动器读入的数据量，单位为K。

KB_wrtn/s: 每秒从驱动器写入的数据量，单位为K。

KB_read: 读入数据总量，单位为K。

KB_wrtn: 写入数据总量，单位为K。

image

以上各列的含义如下：

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)

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

重点关注参数
1、iowait% 表示CPU等待IO时间占整个CPU周期的百分比，如果iowait值超过50%，或者明显大于%system、%user以及%idle，表示IO可能存在问题。
2、avgqu-sz 表示磁盘IO队列长度，即IO等待个数。
3、await 表示每次IO请求等待时间，包括等待时间和处理时间
4、svctm 表示每次IO请求处理的时间
5、%util 表示磁盘忙碌情况，一般该值超过80%表示该磁盘可能处于繁忙状态。
如果 %util 接近 100%，说明产生的I/O请求太多，I/O系统已经满负荷，该磁盘可能存在瓶颈。如果 svctm 比较接近 await，
说明 I/O 几乎没有等待时间；如果 await 远大于 svctm，说明I/O 队列太长，io响应太慢，则需要进行必要优化。如果avgqu-sz比较大，
也表示有当量io在等待。

dm-0、dm-1、dm-2的主设备号是253（是linux内核留给本地使用的设备号），次设备号分别是0、1、2，这类设备在/dev/mapper中

五、监控实现

#!/bin/bash
#Description: 
#Author: Bai Shuming
#Created Time: 2019/05/27 21:05

#磁盘io监控 明确知晓HD的使用情况
#监控指标 IO队列长度  IOPS   吞吐量
#          iostat         iozone

#iostat 队列长度   明确反馈IO是否忙
#iostat  由sysstat

#iostat 命令

io() {
  device_num=`iostat -x |egrep "^sd[a-z]"|wc -l`
  iostat -x 1 3|egrep "^sd[a-z]"|tail -n +$((device_num+1))|awk '{io_long[$1]+=$9}END{for (i in io_long)print io_long[i],i}'

}

#阈值如何判断    2-3 

#while true
#do
   io
#   sleep 5
#done