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這篇文章給大家分享的是有關 Linux 下 IO 監控與分析的案例的內容。丸趣 TV 小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨丸趣 TV 小編過來看看吧。
1、系統級 IO 監控
1.1、iostat
iostat -xdm 1 # 個人習慣%util 代表磁盤繁忙程度。100% 表示磁盤繁忙, 0% 表示磁盤空閑。但是注意, 磁盤繁忙不代表磁盤 (帶寬) 利用率高
argrq-sz 提交給驅動層的 IO 請求大小, 一般不小于 4K, 不大于 max(readahead_kb, max_sectors_kb)
可用于判斷當前的 IO 模式, 一般情況下, 尤其是磁盤繁忙時, 越大代表順序, 越小代表隨機
svctm 一次 IO 請求的服務時間, 對于單塊盤, 完全隨機讀時, 基本在 7ms 左右, 既尋道 + 旋轉延遲時間
1.2、各統計量之間關系
%util = (r/s + w/s) * svctm / 1000 # 隊列長度 = 到達率 * 平均服務時間
avgrq-sz = (rMB/s + wMB/s) * 2048 / (r/s + w/s) # 2048 為 1M / 512
1.3、總結
iostat 統計的是通用塊層經過合并 (rrqm/s, wrqm/s) 后, 直接向設備提交的 IO 數據, 可以反映系統整體的 IO 狀況, 但是有以下 2 個缺點:
距離業務層比較遙遠, 跟代碼中的 write,read 不對應(由于系統預讀 + pagecache + IO 調度算法等因素, 也很難對應)
是系統級, 沒辦法精確到進程, 比如只能告訴你現在磁盤很忙, 但是沒辦法告訴你是誰在忙, 在忙什么?
2、進程級 IO 監控
2.1、iotop 和 pidstat (僅 rhel6u 系列)
iotop 顧名思義, io 版的 top
pidstat 顧名思義, 統計進程 (pid) 的 stat, 進程的 stat 自然包括進程的 IO 狀況
這兩個命令, 都可以按進程統計 IO 狀況, 因此可以知道：
1)當前系統哪些進程在占用 IO, 百分比是多少?
2)占用 IO 的進程是在讀? 還是在寫? 讀寫量是多少?
pidstat 參數很多，介紹幾個比較常用的：
pidstat -d 1 # 只顯示 IOpidstat -u -r -d -t 1# -d IO 信息,
# -r 缺頁及內存信息
# -u CPU 使用率
# -t 以線程為統計單位
# 1 1 秒統計一次
iotop, 很簡單, 直接敲命令
2.2、block_dump, iodump
iotop 和 pidstat 都依賴于 /proc/pid/io 文件導出的統計信息, 這個對于老一些的內核是沒有的, 比如 rhel5u2。
因此只好用以上 2 個命令來替代:
echo 1 /proc/sys/vm/block_dump # 開啟 block_dump, 此時會把 io 信息輸入到 dmesg 中# dmesg
watch -n 1 dmesg -c | grep -oP w+(d+): (WRITE|READ) | sort | uniq -c# 不停的 dmesg -c
echo 0 /proc/sys/vm/block_dump # 不用時關閉2.3、總結
從進程級 IO 監控，可以看出：
系統級 IO 監控不能回答的 2 個問題
距離業務層相對較近(例如, 可以統計進程的讀寫量)
但是也沒有辦法跟業務層的 read,write 聯系在一起, 同時顆粒度較粗, 沒有辦法知道當前進程讀寫了哪些文件? 耗時? 大小 ?
3、業務級 IO 監控
3.1、ioprofile
ioprofile 命令本質上是 lsof + strace,
ioprofile 可以解決以下三個問題:
當前進程某時間內, 在業務層面讀寫了哪些文件(read, write)?
讀寫次數是多少?(read, write 的調用次數)
讀寫數據量多少?(read, write 的 byte 數)
3.2、實例
假設某個行為會觸發程序一次 IO 動作, 例如: 一個頁面點擊, 導致后臺讀取 A,B,C 文件
./io_event # 假設模擬一次 IO 行為, 讀取 A 文件一次, B 文件 500 次, C 文件 500 次
ioprofile -p `pidof io_event` -c count # 讀寫次數
ioprofile -p `pidof io_event` -c times # 讀寫耗時
ioprofile -p `pidof io_event` -c sizes # 讀寫大小
注: ioprofile 僅支持多線程程序, 對單線程程序不支持. 對于單線程程序的 IO 業務級分析,strace 足以。
3.3、總結
ioprofile 本質上是 strace, 因此可以看到 read,write 的調用軌跡, 可以做業務層的 io 分析。
4、文件級 IO 監控
文件級 IO 監控可以配合 / 補充 業務級和進程級 IO 分析
文件級 IO 分析, 主要針對單個文件, 查看當前哪些進程正在對某個文件進行讀寫操作.
lsof 或者 ls /proc/pid/fd
inodewatch.stp
4.1、lsof
查看當前文件由哪些進程打開
lsof ../io # io 目錄 當前由 bash 和 lsof 兩個進程打開
lsof 命令 只能查看靜態的信息, 并且 打開 并不一定 讀取 , 對于 cat ,echo 這樣的命令, 打開和讀取都是瞬間的,lsof 很難捕捉
4.2、inodewatch.stp
可以用 inodewatch.stp 來彌補
stap inodewatch.stp major minor inode # 主設備號, 輔設備號, 文件 inode 節點號 stap inodewatch.stp 0xfd 0x00 523170 # 主設備號, 輔設備號, inode 號, 可以通過 stat 命令獲得感謝各位的閱讀！關于“Linux 下 IO 監控與分析的案例”這篇文章就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，讓大家可以學到更多知識，如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到吧！
