Linux iostat 命令
一、iostat 命令概述
iostat（Input/Output Statistics）是Linux系统下一个强大的性能监控工具，属于sysstat工具包的一部分。它主要用于监控系统的磁盘I/O活动情况和CPU使用情况。
1.1 基本功能
- 监控系统磁盘I/O的读写速度
- 查看CPU利用率
- 统计设备负载情况
- 识别I/O性能瓶颈
1.2 典型应用场景
- 服务器性能调优
- 存储设备性能分析
- 系统瓶颈排查
- 容量规划
二、安装与基本使用
2.1 安装方法
大多数Linux发行版默认不安装iostat，需要先安装sysstat包：
实例
# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install sysstat
# CentOS/RHEL
sudo yum install sysstat
# Fedora
sudo dnf install sysstat
sudo apt-get install sysstat
# CentOS/RHEL
sudo yum install sysstat
# Fedora
sudo dnf install sysstat
2.2 基本命令格式
实例
iostat [选项] [时间间隔] [次数]
简单示例
实例
# 显示一次所有设备的统计信息
iostat
# 每2秒刷新一次，共显示5次
iostat 2 5
iostat
# 每2秒刷新一次，共显示5次
iostat 2 5
三、命令选项详解
3.1 常用选项
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -c | 只显示CPU使用情况 |
| -d | 只显示磁盘使用情况 |
| -h | 以人类可读格式显示（如KB, MB, GB） |
| -k | 以KB为单位显示数据 |
| -m | 以MB为单位显示数据 |
| -N | 显示设备映射名称 |
| -p | 显示指定设备或分区的统计信息 |
| -t | 显示时间戳 |
| -x | 显示扩展统计信息 |
| -y | 跳过首次统计（通常与时间间隔一起使用） |
3.2 高级选项
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -z | 省略零活动设备的输出 |
| -j ID | 显示指定设备的持久名称 |
| --dec={0|1|2} | 指定小数位数 |
四、输出结果解读
4.1 CPU统计部分
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
5.32 0.00 1.06 0.25 0.00 93.37
- %user：用户级别(应用程序)的CPU使用率
- %nice：优先级调整过的进程的CPU使用率
- %system：系统级别(内核)的CPU使用率
- %iowait：CPU等待I/O操作完成的时间百分比
- %steal：虚拟环境中的"被偷走"时间
- %idle：CPU空闲时间百分比
4.2 磁盘统计部分（基础）
Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda 1.02 12.34 5.67 1234567 567890
- tps：每秒传输次数(transfers per second)
- kB_read/s：每秒读取的数据量(KB)
- kB_wrtn/s：每秒写入的数据量(KB)
- kB_read：读取的总数据量(KB)
- kB_wrtn：写入的总数据量(KB)
4.3 扩展统计信息（-x选项）
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %util sda 0.00 0.50 1.00 0.50 12.00 4.00 21.33 0.02 10.00 8.00 14.00 6.00 0.90
- rrqm/s：每秒合并的读请求数
- wrqm/s：每秒合并的写请求数
- r/s：每秒完成的读I/O次数
- w/s：每秒完成的写I/O次数
- rkB/s：每秒读取的KB数
- wkB/s：每秒写入的KB数
- avgrq-sz：平均每次I/O操作的数据大小(扇区)
- avgqu-sz：平均I/O队列长度
- await：平均每次I/O操作的等待时间(毫秒)
- r_await：读操作的平均等待时间(毫秒)
- w_await：写操作的平均等待时间(毫秒)
- svctm：平均每次I/O操作的服务时间(毫秒)
- %util：设备带宽利用率百分比
五、实用示例分析
5.1 监控特定磁盘
实例
# 监控sda磁盘，每2秒刷新，共显示3次
iostat -d -x sda 2 3
iostat -d -x sda 2 3
5.2 综合监控CPU和磁盘
实例
# 监控CPU和磁盘，每5秒刷新，持续显示
iostat -c -d -x -t 5
iostat -c -d -x -t 5
5.3 以MB为单位显示
实例
# 以MB为单位显示磁盘统计信息
iostat -d -m
iostat -d -m
5.4 监控所有分区
实例
# 监控所有分区，包括LVM
iostat -p ALL
iostat -p ALL
六、性能指标解读与优化建议
6.1 关键性能指标
-
%util：设备利用率
-
80% 表示设备接近饱和
- 持续100% 表示设备已成为瓶颈
-
-
await：I/O等待时间
- 正常情况下应
-
50ms 表示可能存在性能问题
-
avgqu-sz：队列长度
-
1 表示设备可能过载
-
6.2 常见问题诊断
问题1：高%util但低吞吐量
- 可能原因：随机I/O过多
- 解决方案：优化应用I/O模式，考虑使用SSD
问题2：高await但低%util
- 可能原因：控制器或总线瓶颈
- 解决方案：检查HBA卡或存储控制器
问题3：rkB/s或wkB/s异常高
- 可能原因：应用大量读写
- 解决方案：优化应用或增加缓存
七、与其他工具配合使用
7.1 结合vmstat
实例
# 同时监控内存和I/O
vmstat 1 5 & iostat -x 1 5
vmstat 1 5 & iostat -x 1 5
7.2 结合sar
实例
# 查看历史I/O数据
sar -d
sar -d
7.3 结合iotop
实例
# 找出具体的高I/O进程
iotop
iotop
八、总结与最佳实践
8.1 使用建议
- 生产环境监控时，建议使用-x选项获取详细数据
- 长期监控应结合sar收集历史数据
- 分析性能问题时，应同时关注CPU和I/O数据
- 比较不同时间段的统计数据更有意义
8.2 常用命令组合
实例
# 综合监控命令
iostat -c -d -x -t -m 5
# 只监控磁盘扩展信息
iostat -d -x 2
# 监控特定分区
iostat -p sda1 -x 1 10
iostat -c -d -x -t -m 5
# 只监控磁盘扩展信息
iostat -d -x 2
# 监控特定分区
iostat -p sda1 -x 1 10
通过掌握iostat命令，系统管理员可以有效地监控和分析Linux系统的I/O性能，及时发现和解决存储相关的性能瓶颈问题。
