关于Linux性能监控之io篇
关于Linux性能监控相信大家已经小有了解,对于IO篇,让我们先分析一些具体的情况,在这些情况下I/O会成为系统的瓶颈.我们会用到工具top,vmstat,iostat,sar等.每一个工具的输出都从不同的方面反映除系统的性能情况. Linux性能监控情况1：同一时间进行大量的I/O操作 在这种情况时我们会发现CPU的wa时间百分比会上升,证明系统的idle时间大部分都是在等待I/O操作. # vmstat 1 procs -----memory----- ---swap---io---- --system--cpu---- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa 3 2 0 55452 9236 1739020 0 0 9352 0 2580 8771 20 24 0 57 2 3 0 53888 9232 1740836 0 0 14860 0 2642 8954 23 25 0 52 2 2 0 51856 9212 1742928 0 0 12688 0 2636 8487 23 25 0 52 从这个输出我们可以看到CPU有50%的时间都在等待I/O操作,我们还可以看到系统的bi值很大,证明系统有大量的I/O请求将磁盘内容读入内存. 没有很好的工具能看到到底是哪个进程在进行I/O读写.但我们可以通过top命令的输出来猜测 # top -d 1 top - 19:45:07 up 1:40, 3 users, load average: 6.36, 5.87, 4.40 Tasks: 119 total, 3 running, 116 sleeping, 0 stopped, 0 zombie Cpu(s): 5.9% us, 87.1% sy, 0.0% ni, 0.0% id, 5.9% wa, 1.0% hi, 0.0% si Mem: 2075672k total, 2022668k used, 53004k free, 7156k buffers Swap: 2031608k total, 132k used, 2031476k free, 1709372k cached PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME nFLT COMMAND 3069 root 5 -10 450m 303m 280m S 61.5 15.0 10:56.68 4562 vmware-vmx 3016 root 5 -10 447m 300m 280m S 21.8 14.8 12:22.83 3978 vmware-vmx 3494 root 5 -10 402m 255m 251m S 3.0 12.6 1:08.65 3829 vmware-vmx 3624 root 5 -10 401m 256m 251m S 1.0 12.6 0:29.92 3747 vmware-vmx 将top的输出通过faults进行排序.我们可以看到vmware产生最多的page faults.也就是说它进行了大量的IO操作. Linux性能监控情况2：管道太小 任何I/O操作都需要一定的时间, RPS=RPM/60=166 1/166=0.0006=6ms 磁盘旋转一周要6毫秒 RD=6ms/2=3ms 磁盘平均搜索时间是3ms,数据传输的平均延时是2ms,这样一次I/O操作的平均时间是： 3ms 3ms 2ms=8ms IOPS=1000/8=125 这块磁盘的每秒IO数（IOPS）为125. 对与系统而言有两种不同种类的I/O压力,连续I/O和随机I/O. 连续I/O常常出现在企业级数据库这样的应用中,需要连续的读取大量数据.这种系统的性能依靠它读取和移动数据的大小和快慢.我们用iostat来监控,会发现rKB/s,wKB/s会很高. Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util /dev/sda 0.00 12891.43 0.00 105.71 0.00 106080.00 0.00 53040.00 1003.46 1099.43 3442.43 26.49 280.00 从输出我们看到w/s=105,wKB/s=53040. 对于随机I/O的系统来说性能的关注点不在搜传输数据的大小和速度,而是在磁盘的IOPS.这类系统的I/O请求比较小但是数量很大,如Web服务器和Mail服务器.他们的性能主要依赖每秒钟可处理的请求数： # iostat -x 1 avg-cpu: %user %nice %sys %idle 2.04 0.00 97.96 0.00 Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util /dev/sda 0.00 633.67 3.06 102.31 24.49 5281.63 12.24 2640.82 288.89 73.67 113.89 27.22 50.00 从输出我们看到w/s=102,wKB/s=2640. |
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这些时间对于硬盘来说是确定的,它包含磁盘旋转的延时RD（rotation delay）和磁头搜索时间DS（disk seek）.RD由磁盘转速（RPM）决定.RD是磁盘旋转一周所需时间的一半.如RPM为10000.
对于10000RPM的磁盘来说它所能承受的IO操作在IOPS在120～150之间.如果系统的I/O请求超过这个值,就会使磁盘成为系统的瓶颈.
