【工作必备知识】Linux磁盘I/O故障排查分析定位 iostat 介绍

大家好，我是秋意零。

前言：今天，介绍Linux磁盘I/O故障排查时，必备命令iostat。该命令是监视系统I/O设备使用负载，它可以实时监视IO设备，从而帮助我们进行分析定位问题。

iostat 命令介绍

iostat 命令：监视系统I/O设备使用负载

语法：iostat [选项] [时间间隔 interval] [次数 count]

常用参数：

• -c：显示CPU使用情况
• -y：跳过不显示第一次报告的数据
• -d：显示磁盘使用情况
• -k：以KB为单位显示磁盘读写数据量
• -m：以MB为单位显示磁盘读写数据量
• -N：显示磁盘阵列(LVM)信息
• -n：显示NFS使用情况
• -p [磁盘]：显示指定磁盘或所有磁盘和分区的统计信息
• -t：显示终端和CPU的信息
• -x：显示详细信息，包括额外的设备和CPU统计
• -V：显示版本信息

命令解析

1）iostat 默认输出

第一行：Linux 5.10.134-16.1.al8.x86_64 (blog) 06/10/2024 _x86_64_ (2 CPU)

第二行，CPU的平均使用率（avg-cpu）：avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle

一般来说 %idle 持续游走在 20%以下，瓶颈出现在CPU的性能层面，**%iowait 高而 %idle 在 70%以上**，瓶颈出现在 I/O 设备层面

第三行，磁盘设备的I/O统计信息（Device）：Device tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn

2）iostat 详细参数输出：iostat -x -d -y 1 3

参数解释：

• r/s: 每秒读取操作次数
• w/s: 每秒写入操作次数
• rkB/s: 每秒从设备读取的数据量
• wkB/s: 每秒向设备写入的数据量
• rrqm/s: 每秒读请求合并次数，即读操作中有多少请求被合并执行
• wrqm/s: 每秒写请求合并次数，同理，此处也没有写请求合并，值为0.00
• %rrqm: 读请求合并的百分比，既然没有读请求合并，所以是0.00%
• %wrqm: 写请求合并的百分比
• r_await: 平均每次读操作的等待时间，包括等待时间和实际服务时间
• w_await: 平均每次写操作的等待时间
• aqu-sz: 平均I/O队列长度，也就是平均有多少个I/O请求在等待处理
• rareq-sz: 平均读请求大小
• wareq-sz: 平均写请求大小
• svctm: 平均服务时间，即I/O操作实际处理时间
• %util: 设备利用率

%util 表示该设备有I/0非空闲的时间比率，不考虑I/0有多少。由于硬盘设备有并行处理多个I/0请求的能力，所以%util即使达到100%也不意味着设备饱和了。

r_await、w_await 多大算有问题?

一般情况下：

• 对于机械硬盘(HDD)，如果r_await和w_await持续高于10-20毫秒，可能表明存在I/O延迟问题（机械硬盘 await=寻道延迟+旋转延迟+传输延迟rpm 10000为8.38ms）
• 对于固态硬盘(SSD)，由于其更快的读写速度，理想的r_await和w_await应该更低，通常认为超过1-5毫秒可能需要关注

End

参考：

Linux I/O问题排查 哪个设备的问题 iostat命令详解_哔哩哔哩_bilibili

运维工程师系列-掌握iostat命令给你月薪加1000_哔哩哔哩_bilibili