Команда iostat в linux

Обновлено: 04.07.2024

При оценке производительности системы, анализ дисковой подсистемы является не просто важным, но и обязательным этапом в совокупности мероприятий по оптимизации системы в целом. На практике довольно часто случается так, что именно из-за некорректной работы этого программно-аппаратного компонента не удаётся добиться заявленного или приблизиться к потенциальному уровню производительности. Дисковая подсистема — далеко не самый надёжный компонент в высоконагруженной системе и требует довольно тщательного обслуживания. Которое в свою очередь может определяться в результате умелого мониторинга и анализа работы дисков. Да и вообще устройств хранения. Стандартным инструментом, предоставляющим исчерпывающий функционал для задач анализа производительности дисковой подсистемы в Linux является утилита iostat – первоочередное средство для решения подобных задач в системном администрировании.

Установка утилиты iostat

В большинстве дистрибутивов Linux команда iostat недоступна, пока не установлен пакет systat.

Установка в Ubuntu/Debian

Установка в CentOS/RedHat

Синтаксис и основные опции команды iostat

Синтаксис команды iostat предполагает использование трёх основных опций. Среди которых: интервал замера (в секундах), количество отчётов, а также устройство. В общем виде синтаксис следующий:

В качестве параметра device задаётся анализируемое устройство хранения. Параметры интервал и количество_отчётов задают периодичность замеров и количество выводимых отчётов соответственно.

Среди дополнительных опций самыми полезными являются следующие:

Опция	Значение
-p	Показывает статистику для указанного устройства с детализацией по его разделам.
-s	Выводит отчёты в кратком виде.
-x	Выводит отчёты в подробном виде.
-t	Выводит значение времени, в которое выполнялся/формировался каждый отчёт.

Остальные опции используются довольно редко. Об их назначении можно более подробно узнать из справочного руководства команды iostat: man iostat.

Примеры использования iostat

Если дать команду iostat без аргументов и опций, то по-умолчанию будет выведен стандартный отчёт для всех имеющихся в системе устройств хранения:

Как можно видеть, iostat выводит также и информацию об использовании центрального процессора. Параметрами же, характеризующими работу дисковой подсистемы для каждого устройства хранения являются:

tps – количество операций ввода/вывода в секунду;
kB_read/s – количество операций чтения в секунду;
kB_wrtn/s – количество операций записи в секунду;
kB_read – суммарный объём считанных данных;
kB_wrtn – суммарный объём записанных данных.

Следует отметить, что при анализе значений tps, следует учитывать тот факт, что при одном запросе на пересылку данных может одновременно выполняться несколько запросов для ввода/вывода для сразу нескольких секторов. Поэтому данные результаты нужно сопоставлять с характеристиками самого устройства хранения (жёсткого диска) для получения объективной оценки. Ведь количество секторов может быть разным (в зависимости от используемого диска). И даже, если предположить, что обращение всегда происходит сразу ко всем секторам, то значение tps представляется довольно размытым.

Производительность дисковой подсистемы и её оптимизация

Главным параметром, заметно влияющим на производительность дисков является время, затрачиваемое на поиск требуемых блоков данных. Причём частота вращения самих дисков, а также пропускная способность шины данных диска решающей роли в производительности не играют. Хотя и несколько влияют на неё. На практике для поиска информации на диске выполняется от 100 до 300 операций поиска в секунду. Когда обращение происходит сразу к нескольким секторам диска, то скорость пересылки данных может исчисляться сотнями мегабайт в секунду. Однако, если происходит чтение всего с одного сектора после каждой операции поиска данных. То в этом случае может быть задействовано 5% (и менее) от максимально возможной пропускной способности диска.

Чем большие расстояния преодолевает головка жёсткого диска, тем меньше его производительность. Такое случается например, когда происходит одновременное обращение к нескольким файлам, которые расположены на разных разделах одного диска. Это обстоятельство необходимо учитывать при разметке диска и делать это таким образом, чтобы файлы, к которым происходит одновременное обращение, находились в одной файловой системе/разделе.

Положительно сказывается на производительности дисковой подсистемы также и размещение файловых систем (особенно тех, к которым очень часто происходит одновременное обращение) на отдельные физические диски. Это и понятно, ведь каждое устройство управляется и работает независимо друг от друга. Такой подход часто применяют в веб-хостинге, размещая файлы данных и файлы журналов веб-сервера и/или СУБД (системы управления базами данных) таким образом, чтобы они находились на разных дисках.

Также хорошо сказывается на производительности применение виртуальных дисков. Когда в системе работает специальный драйвер. Который ведёт себя как драйвер устройства хранения. Но на самом деле производит чтение/запись непосредственно в память. Конечно, данный способ применим разве что ко всякого рода временным данным. Вроде кешей, буферов демонов и т. д. Однако, если максимально избавить систему от «бремени» обработки временных файлов через диски. То в результате можно получить ощутимый прирост в производительности дисковой подсистемы. И как следствие — всей системы в целом.

Заключение

В заключение следует отметить, что использование команды iostat – более, чем достаточно для оценки производительности дисков. А вот реализация мер по оптимизации и повышению эффективности дисковой подсистемы требует скрупулёзной подготовки и трудоёмкой работы по программно-аппаратной организации всей системы.

Добавить в избранное

Главное меню » Операционная система Linux » Как установить и использовать iostat в Linux

(2 оценок, среднее: 3,00 из 5)

I OSTAT, легкая статистика ввода/вывода, является популярным инструментом мониторинга системы в Linux, которая позволяет пользователям идентифицировать различные проблемы с производительностью, а также получить CPU и системную информацию из системы сбора статистических данных, которые она собирает. Эти статистические данные, как и предполагает название IOSTAT, включают операционную систему хранения данных ввода и вывода. Как инструмент сбора статистики, iostat является ценным для любого системного администратора.

Эта статья охватит установку и использование iostat на сервере с операционной системой Linux.

Начало

Для завершения этой статьи необходимо следующее:

Руководство

Процесс установки iostat очень прост. iostat является частью пакета sysstat, который можно установить на вашей соответствующей системе одной из команд ниже:

CentOS

Ubuntu / Debian

Запуск IOSTAT

IOSTAT инструмент, который доступен через команду iostat. Введите эту команду, чтобы увидеть, как она работает:

Вот пример вывода при вызове команду iostat:

Linux 2.6.32x86_64 (dev-db) 03/01/2016
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
4.00 0.00 0.40 1.00 0.00 94.60
Device: tps Blk_read/s Blk_wrtn/s Blk_read Blk_wrtn
sda 210.53 1022.33 1394.72 2214048305 3845623328
sda1 160.20 473.24 1422.29 1844686896 3295752889
sda2 21.00 320.12 145.21 1000012186 1668872653

Хотя этот отчет может, на первый взгляд, показаться очень сложным, на самом деле довольно прост. Мы объясним, по разделам, каждый аспект IOSTAT отчета, так что вы можете легко использовать отчеты для себя:

Раздел 1: Отчет CPU

В первой части отчета (площадь с процентными значениями), вы найдете статистику CPU. Здесь мы разбиваем для вас статистику, которую вы найдете. Для получения соответствующей статистики, мы добавили полезные данные жирным шрифтом, так что вы можете увидеть, что включает в обзор:

Что касается использования ЦП на уровне пользователя/приложения с и без приоритета, так и на уровне системы/ядра:

%user: В этом столбце отображается процент загрузки центрального процессора, что произошло во время выполнения на уровне пользователя / приложения.
%nice: В этом столбце также отображается процент загрузки центрального процессора, которая происходит во время выполнения на пользовательском уровне, однако на этот раз с хорошим приоритетом. Это означает, что только команды вызывается с Linux командой, что снижает приоритет ниже стандартного уровня, приведены в этой статистике.
%system: В этой колонке вы можете увидеть процент загрузки центрального процессора, происходящего во время выполнения в системе (также известный как ядро) уровне, в отличие от приведенных выше статистических данных.

Что касается простоя процессора и время ожидания:

%iowait: Эта статистика является процент времени, когда процессор или процессоры простаивали, в течение которого система имела выдающийся диск запроса ввода / вывода.
%steal: Второй в последней колонке продолжает показывать процент времени, проведенного в непроизвольном ожидании виртуальным процессором или процессорами в то время как гипервизор обслуживал другой виртуальный процессор.
%idle: Последняя колонка в этом разделе показывает процент времени, когда процессор или процессоры простаивали, и система не имела запрос к диску I/O (вход/выход).

Раздел 2: Отчет использование устройства

Вторая часть отчета IOSTAT, который много раз больше, чем в первой секции, перечислены все устройства и отображает статистику, которая касаются их использования. Этот раздел читается по горизонтали, с каждой строки, где отображаются статистические данные для соответствующего устройства:

Device: Самый первый столбец показывает имя устройства или раздела , как указано в каталоге /Dev.
tps: Следующий столбец показывает статистику для данного устройства, и отображает количество передач в секунду (tps) , которые были выданы на устройстве. Занятыми процессорами будет иметь большее количество.
Blk_read/s: Эта статистика, блоки считывания в секунду, показывает объем данных, считываемых из устройства, как выражено в ряде блоков (например , килобайтах) в секунду.
Blk_wrtn/s: Аналогично, блоки записи в секунду показан с объемом данных, записываемых на устройство также экспрессируется в ряде блоков (например , килобайтах) в секунду.
Blk_read: Общее число блоков, считываемых для каждого устройства отображаются во втором в последней колонке.
Blk_wrtn: Точно так же, отображается общее количество блоков, записанных для каждого устройства, находится в последнем столбце.

Расширенные отчет IOSTAT

1. Показать мегабайт вместо байта

По умолчанию, система ввода и вывода IOSTAT измеряет в единичных байтах. Но как только байт становится мал, для более легкой усвояемости людьми мы можем преобразовать отчет для отображения отчетов с мегабайтах, которые значительно крупнее и гораздо легче понять с первого взгляда. Вызов IOSTAT используя флаг -m для отображения мегабайта внутри отчетов:

Обратите внимание на то, как выход в настоящее время изменен, как показано в этом примере вывода:

Linux 2.6.32x86_64 (dev-db) 03/01/2016
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
4.00 0.00 0.40 1.00 0.00 94.60
Device: tps MB_read/s MB_wrtn/s MB_read MB_wrtn
sda 210.53 0.63 0.74 1033680 1732461
sda1 160.20 0.28 0.64 1102131 1104562
sda2 21.00 0.16 0.14 392451 321456

2. Расширенный статус вывода

В то время как первоначальный отчет все еще содержит много полезной информации, мы можем получить еще больше информации с помощью флага -x с командой IOSTAT для того, чтобы отобразить расширенные отчеты:

Выход IOSTAT теперь будет также включать в себя расширенный диск ввода/вывода статистической информации, как показано в данном примере ниже. Обратите внимание, что мы показали вывод, обернутый в информационную строку заголовка для столбцов устройства очень велико по сравнению с ранее:

Linux 2.6.32x86_64 (dev-db) 03/01/2016
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
4.00 0.00 0.40 1.00 0.00 94.60
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s \
sda 7684.00 19.00 2321.00 523.00 81848.00 5287.00 \
avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
29.86 32.99 11.17 0.34 100.00

Для того, чтобы понять, что означают новые расширенные столбцы, вы можете посмотреть на странице руководства для IOSTAT, либо с помощью команды:

3. Запустите IOSTAT с задержкой

Можно указать IOSTAT принимать несколько отчетов с задержкой, известный как интервал. Это делается с помощью параметра OPTIONS, присвоенный команде IOSTAT. Однако, если только параметр INTERVAL задан, то IOSTAT будет непрерывно генерировать отчеты на этом интервале, пока вы не остановите его! Таким образом, мы также предоставим второй параметр, известный как параметр COUNT, который также является числом.

Они предоставляются IOSTAT в виде:

Последние две цифры в приведенной выше команде представляют параметр интервала и параметр подсчета. Параметр интервала, первый 3 в примере, указывает IOSTAT подождать три секунды между каждым отчетом, с каждым последующим отчетом, содержащий статистические данные за время, прошедшее с предыдущего отчета. Параметр счетчика, второй 3 в примере, говорит IOSTAT, сколько отчетов должно быть сформировано в общей сложности. Возвращаясь к нашему примеру, вывод должен выглядеть примерно следующим образом:

Linux 2.6.32x86_64 (dev-db) 03/01/2016
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
4.00 0.00 0.40 1.00 0.00 94.60
Device: tps MB_read/s MB_wrtn/s MB_read MB_wrtn
sda 210.53 0.62 0.74 1022670 1752461
sda1 160.20 0.29 0.64 1012132 1204462
sda2 21.00 0.17 0.14 394452 312446

Через три секунды.

Linux 2.6.32x86_64 (dev-db) 03/01/2016
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
4.00 0.00 0.40 1.00 0.00 94.60
Device: tps MB_read/s MB_wrtn/s MB_read MB_wrtn
sda 210.53 0.62 0.74 1022670 1752461
sda1 160.20 0.29 0.64 1012132 1204462
sda2 21.00 0.17 0.14 394452 312446

Еще через три секунды.

Linux 2.6.32x86_64 (dev-db) 03/01/2016
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
4.00 0.00 0.40 1.00 0.00 94.60
Device: tps MB_read/s MB_wrtn/s MB_read MB_wrtn
sda 210.53 0.62 0.74 1022670 1752461
sda1 160.20 0.29 0.64 1012132 1204462
sda2 21.00 0.17 0.14 394452 312446

4. Выводить только один отчет на раздел

IOSTAT также позволяет изменять отчет, показать только первый раздел CPU или только раздел второго диска. Для того, чтобы показать только статистику CPU, мы можем использовать флаг -c с IOSTAT с помощью команды:

Мы будем использовать пример ситуации, в которой мы хотим показать раздел CPU только, используя двух-секундных интервала, и отображать информацию пять раз (то есть, сделать в общей сложности пять отчетов с одного отчета каждые две секунды только для секции CPU). Для этого выполните следующую команду:

Вывод будет выглядеть примерно следующим образом: