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Linux vmstat 与 iostat 性能分析实战

舞姬之光

舞姬之光

发布时间:2026-02-17 09:59:30

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来源于php中文网

原创

wa高但si/so低说明i/o等待集中在磁盘而非内存换页,需用iostat -x排查磁盘延迟,而非盲目调内存参数。

linux vmstat 与 iostat 性能分析实战

vmstat 输出里 wa 高但 si/so 很低,说明什么

这通常意味着 I/O 等待集中在磁盘(尤其是慢盘或高延迟设备),而不是内存换页。wa 是 CPU 等待 I/O 完成的时间百分比,它和磁盘响应时间强相关;而 si/so 低说明 swap 活动几乎为零,内存压力不大。

常见错误现象:误以为 wa 高 = 内存不足,于是盲目加内存或调 swappiness,结果毫无改善。

  • 先确认是不是某块盘卡住:iostat -x 1%utilawait,单盘 %util 持续 >90% 或 await >50ms 就是瓶颈
  • wa 高但 iostat 显示各盘 %util 都很低?可能是 NVMe 多队列或 SCSI 多路径下的统计偏差,改用 iostat -xz 1 看更细粒度的 r_await/w_await
  • 注意 vmstat 默认采样间隔是 1 秒,短时尖峰容易漏掉;生产排查建议用 vmstat 1 10 抓连续 10 秒,避免只看单次瞬时值

iostat 的 -x-d 参数到底该用哪个

-x 开启扩展统计(包括 awaitsvctm%util),是定位 I/O 延迟问题的必备选项;-d 则跳过 CPU 统计,只输出设备行——但它不自动开启扩展字段,单独用 iostat -d 会丢失关键延迟指标。

使用场景:日常巡检用 iostat -dx 2,既省去 CPU 行干扰,又拿到完整磁盘性能维度;写监控脚本时如果只要吞吐量(r/s, w/s),可用 iostat -d -k 1 1-k 统一单位为 KB)。

  • svctm 在 Linux 2.6.32+ 已被内核弃用,实际显示的是估算值,不可信;专注看 awaitr_await/w_await
  • SSD 场景下 %util 可能失真(队列深度大时利用率仍低),此时更要结合 avgqu-sz(平均队列长度)判断是否压满
  • 容器环境里,iostat 默认统计的是宿主机设备;想看某个容器的磁盘行为,得进容器 ns 或用 cgroupio.statiostat 本身做不到

为什么 vmstat 1iostat -x 1 看到的 I/O 数值经常对不上

根本原因是数据来源不同:vmstat 读的是 /proc/stat 的汇总计数器(含所有块设备 + swap I/O),而 iostat 解析的是 /proc/diskstats,按设备逐个统计,且默认排除了 loop、ram、zram 等伪设备。

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典型差异点:当系统有大量 swap I/O 或使用了 device-mapper(如 LVM、加密卷),vmstatbi/bo 会包含这些,但 iostat 只显示底层物理盘(比如 sda)或 mapper 设备(如 dm-0),取决于你是否加了 -p 参数。

  • 查具体设备对应关系:ls -l /sys/block/*/devlsblk -d -o NAME,MAJ:MIN
  • 想让 iostat 包含所有块设备(含 loop、zram),加 -p ALL,但注意 zram 的 I/O 实际是内存压缩,和磁盘无关
  • vmstat 的 bi/bo 单位是块(512 字节),iostat 默认是扇区(也是 512 字节),数值可比;但若 iostat 加了 -k-m,单位就变了,直接对比会差 1024 倍

生产环境跑 iostat -x 1 会不会影响性能

几乎无影响。iostat 本身不触发 I/O,只是定时读取内核暴露的统计接口(/proc/diskstats),开销远低于一次 stat() 系统调用。即使在万 IOPS 的 NVMe 服务器上,持续运行 iostat -x 1 也看不到可观测的 CPU 或延迟变化。

真正要小心的是误操作:比如在高负载机器上同时跑 iostat -x 1vmstat 1pidstat -d 1iotop 四个工具,它们底层都频繁读 /proc,可能造成轻微的 page cache 挤出,尤其在内存吃紧时。

  • 监控采集推荐用 iostat -x -y 1 1-y 跳过首行初始值),配合 awk 提取关键字段,避免全量输出刷屏
  • 不要在 crontab 里写 * * * * * iostat -x 1 5 > /tmp/iostat.log —— 这会启动 5 个 iostat 进程,且日志不断追加,文件会滚大
  • 如果发现 iostat 自身延迟变高(比如预期 1s 一刷,实际卡 3s),大概率是系统已经严重卡顿,iostat 只是第一个暴露问题的工具,不是原因

事情说清了就结束。真正难的不是看懂数字,而是把 await 高和业务慢联系起来,再定位到具体 SQL、日志轮转策略或者那个忘了关 sync 的 rsync 进程。

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