vmstat与iostat是linux系统实时性能分析的核心工具：vmstat监控内存、cpu及进程状态，iostat专用于磁盘i/o统计，二者联合使用可准确定位cpu、内存或磁盘瓶颈。
如果您需要对 Linux 系统的内存、CPU 和磁盘 I/O 进行实时性能分析，则 vmstat 与 iostat 是两个核心命令行工具。它们分别提供不同维度的系统资源统计信息，配合使用可定位瓶颈所在。以下是针对这两个工具的详细使用方法：
一、vmstat 基础用法与字段解读
vmstat（virtual memory statistics）用于报告虚拟内存、进程、CPU 活动等整体系统状态，采样间隔可控，输出为简洁的表格形式。其结果中各列含义直接影响对负载类型的判断。
1、执行 vmstat 1 5 表示每 1 秒采集一次，共采集 5 次。
2、观察 r 列（运行队列长度）：若该值持续大于 CPU 核心数，说明存在 CPU 竞争。
3、检查 si/so 列（swap in/out）：非零值频繁出现表明物理内存不足，系统正在交换页面。
4、关注 us/sy/id/wa 列的 CPU 时间分配：wa 值过高（如 >20%）提示 I/O 等待严重，需结合 iostat 进一步确认设备级瓶颈。
二、iostat 基础用法与关键指标识别
iostat（I/O statistics）隶属于 sysstat 工具包，专用于监控块设备和 CPU 使用率，支持按设备、分区及汇总视图输出，是诊断磁盘性能问题的核心依据。
1、运行 iostat -x 1 3 启用扩展统计（-x），每秒刷新一次，共输出三次。
2、识别 %util 列：该值接近 100% 表示设备处于饱和状态，但需注意 SSD 与 HDD 的响应特性差异。
3、分析 await 与 svctm 的关系：若 await 显著大于 svctm，说明 I/O 请求在队列中等待时间长，可能由高并发或设备能力不足导致。
4、查看 r/s 和 w/s 列的读写吞吐分布：突增的 w/s 可能对应日志刷盘、数据库 checkpoint 或临时文件写入行为。
三、vmstat 与 iostat 联合分析流程
单一工具无法覆盖全链路瓶颈，必须通过交叉比对关键指标建立因果关系。例如 CPU wa 高与磁盘 %util 高同时出现，可初步锁定 I/O 子系统为根因。
1、先运行 vmstat 2 3 获取 CPU wa 和 r 队列基线。
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2、同步启动 iostat -dxm 2 3，获取设备级详细指标（-d 显示设备，-x 扩展，-m 以 MB 为单位）。
3、比对时间戳对齐的两组输出，确认 wa > 15% 时是否伴随某设备 %util > 90%。
4、若仅 vmstat 显示高 wa 但 iostat 中所有设备 %util 均较低，需排查是否存在内核级延迟（如 NFS 挂载卡顿、RAID 重建、驱动异常）。
四、常见误读纠正与参数避坑
默认参数下 vmstat 与 iostat 的首行输出为系统启动以来的平均值，不具备实时参考价值，易导致错误结论。必须通过指定采样次数排除首行干扰。
1、执行 vmstat 1 时，第一行数据丢弃，从第二行开始分析。
2、使用 iostat -c 1 单独查看 CPU 统计时，同样需忽略首行。
3、避免在生产环境长期运行 iostat -x 1，高频采样会轻微增加内核 I/O 统计开销。
4、不要依赖 iostat 默认的 tps（transfers per second） 判断性能，该值未区分读写类型且受 I/O 合并影响，应优先采用 r/s、w/s 和 rMB/s、wMB/s。
五、快速定位高 I/O 进程的辅助手段
vmstat 与 iostat 本身不显示进程级 I/O 消耗，需借助其他工具补全上下文，否则无法确定是哪个应用引发磁盘压力。
1、运行 iotop -oP 查看当前实际产生 I/O 的活跃进程（-o 仅显示有 I/O 的进程，-P 按进程而非线程聚合）。
2、结合 pidstat -d 1 输出每个进程的读写字节数，验证 iotop 中高 I/O 进程的持续性。
3、对可疑进程执行 lsof -p PID，确认其打开的文件描述符是否指向慢速存储路径（如 NFS、加密卷、满载 LVM 逻辑卷）。
4、使用 cat /proc/PID/io 提取该进程累计的 read_bytes、write_bytes 和 cancelled_write_bytes，判断是否存在大量写取消（可能因磁盘满或权限问题）。
