用于测量磁盘活动的Linux命令

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Linux 发行版提供了几个度量磁盘活动的有用命令。让我们了解一下其中的几个。

Linux 系统提供了一套方便的命令，帮助你查看磁盘有多忙，而不仅仅是磁盘有多满。在本文中，我们将研究五个非常有用的命令，用于查看磁盘活动。其中两个命令（ iostat 和 ioping ）可能必须添加到你的系统中，这两个命令一样要求你使用 sudo 特权，所有这五个命令都提供了查看磁盘活动的有用方法。

这些命令中最简单、最直观的一个可能是 dstat 了。

dtstat

尽管 dstat 命令以字母 “d” 开头，但它提供的统计信息远远不止磁盘活动。如果你只想查看磁盘活动，可以使用 -d 选项。如下所示，你将得到一个磁盘读/写测量值的连续列表，直到使用 CTRL-c 停止显示为止。注意，在第一个报告信息之后，显示中的每个后续行将在接下来的时间间隔内报告磁盘活动，缺省值仅为一秒。

$ dstat -d
-dsk/total-
 read  writ
 949B   73k
  65k     0    <== first second
   0    24k    <== second second
   0    16k
   0    0 ^C

在 -d 选项后面包含一个数字将把间隔设置为该秒数。

$ dstat -d 10
-dsk/total-
 read  writ
 949B   73k
  65k   81M    <== first five seconds
   0    21k    <== second five second
   0  9011B ^C

请注意，报告的数据可能以许多不同的单位显示——例如，M（Mb）、K（Kb）和 B（字节）。

如果没有选项， dstat 命令还将显示许多其他信息——指示 CPU 如何使用时间、显示网络和分页活动、报告中断和上下文切换。

$ dstat
You did not select any stats, using -cdngy by default.
--total-cpu-usage-- -dsk/total- -net/total- ---paging-- ---system--
usr sys idl wai stl| read  writ| recv  send|  in   out | int   csw
  0   0 100   0   0| 949B   73k|   0     0 |   0     3B|  38    65
  0   0 100   0   0|   0     0 | 218B  932B|   0     0 |  53    68
  0   1  99   0   0|   0    16k|  64B  468B|   0     0 |  64    81 ^C

dstat 命令提供了关于整个 Linux 系统性能的有价值的见解，几乎可以用它灵活而功能强大的命令来代替 vmstat 、 netstat 、 iostat 和 ifstat 等较旧的工具集合，该命令结合了这些旧工具的功能。要深入了解 dstat 命令可以提供的其它信息，请参阅这篇关于 dstat 命令的文章。

iostat

iostat 命令通过观察设备活动的时间与其平均传输速率之间的关系，帮助监视系统输入/输出设备的加载情况。它有时用于评估磁盘之间的活动平衡。

$iostat
Linux 4.18.0-041800-generic (butterfly) 12/26/2018_x86_64_(2CPU)
 
avg-cpu: %user%nice %system%iowait%steal%idle
 0.07 0.01 0.03 0.05 0.00 99.85
 
Device tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
loop00.00 0.00 0.00 1048 0
loop10.00 0.00 0.00 365 0
loop20.00 0.00 0.00 1056 0
loop30.00 0.01 0.00 16169 0
loop40.00 0.00 0.00 413 0
loop50.00 0.00 0.00 1184 0
loop60.00 0.00 0.00 1062 0
loop70.00 0.00 0.00 5261 0
sda1.06 0.89 72.66 2837453 232735080
sdb0.00 0.02 0.00 48669 40
loop80.00 0.00 0.00 1053 0
loop90.01 0.01 0.00 18949 0
loop100.00 0.00 0.00 56 0
loop110.00 0.00 0.00 7090 0
loop120.00 0.00 0.00 1160 0
loop130.00 0.00 0.00 108 0
loop140.00 0.00 0.00 3572 0
loop150.01 0.01 0.00 20026 0
loop160.00 0.00 0.00 24 0

当然，当你只想关注磁盘时，Linux 回环设备上提供的所有统计信息都会使结果显得杂乱无章。不过，该命令也确实提供了 -p 选项，该选项使你可以仅查看磁盘——如以下命令所示。

$iostat -p sda
Linux 4.18.0-041800-generic (butterfly) 12/26/2018_x86_64_(2CPU)
 
avg-cpu: %user%nice %system%iowait%steal%idle
 0.07 0.01 0.03 0.05 0.00 99.85
 
Device tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda1.06 0.89 72.54 2843737 232815784
sda11.04 0.88 72.54 2821733 232815784

请注意 tps 是指每秒的传输量。

你还可以让 iostat 提供重复的报告。在下面的示例中，我们使用 -d 选项每五秒钟进行一次测量。

$iostat -p sda-d5
Linux 4.18.0-041800-generic (butterfly) 12/26/2018_x86_64_(2CPU)
 
Device tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda1.06 0.89 72.51 2843749 232834048
sda11.04 0.88 72.51 2821745 232834048
 
Device tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda0.80 0.00 11.20 0 56
sda10.80 0.00 11.20 0 56

如果你希望省略第一个（自启动以来的统计信息）报告，请在命令中添加 -y 。

$iostat -p sda-d5 -y
Linux 4.18.0-041800-generic (butterfly) 12/26/2018_x86_64_(2CPU)
 
Device tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda0.80 0.00 11.20 0 56
sda10.80 0.00 11.20 0 56

接下来，我们看第二个磁盘驱动器。

$iostat -p sdb
Linux 4.18.0-041800-generic (butterfly) 12/26/2018_x86_64_(2CPU)
 
avg-cpu: %user%nice %system%iowait%steal%idle
 0.07 0.01 0.03 0.05 0.00 99.85
 
Device tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sdb0.00 0.02 0.00 48669 40
sdb20.00 0.00 0.00 4861 40
sdb10.00 0.01 0.00 35344 0

iotop

iotop 命令是类似 top 的实用程序，用于查看磁盘 I/O。它收集 Linux 内核提供的 I/O 使用信息，以便你了解哪些进程在磁盘 I/O 方面的要求最高。在下面的示例中，循环时间被设置为 5 秒。显示将自动更新，覆盖前面的输出。

$ sudo iotop -d 5
Total DISK READ:         0.00 B/s | Total DISK WRITE:      1585.31 B/s
Current DISK READ:       0.00 B/s | Current DISK WRITE:      12.39 K/s
  TID  PRIO  USER     DISK READ  DISK WRITE  SWAPIN     IO>    COMMAND
32492 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.12 % [kworker/u8:1-ev~_power_efficient]
  208 be/3 root        0.00 B/s 1585.31 B/s  0.00 %  0.11 % [jbd2/sda1-8]
    1 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % init splash
    2 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [kthreadd]
    3 be/0 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [rcu_gp]
    4 be/0 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [rcu_par_gp]
    8 be/0 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [mm_percpu_wq]

ioping

ioping 命令是一种完全不同的工具，但是它可以报告磁盘延迟——也就是磁盘响应请求需要多长时间，而这有助于诊断磁盘问题。

$ sudo ioping /dev/sda1
4 KiB <<< /dev/sda1 (block device 111.8 GiB): request=1 time=960.2 us (warmup)
4 KiB <<< /dev/sda1 (block device 111.8 GiB): request=2 time=841.5 us
4 KiB <<< /dev/sda1 (block device 111.8 GiB): request=3 time=831.0 us
4 KiB <<< /dev/sda1 (block device 111.8 GiB): request=4 time=1.17 ms
^C
--- /dev/sda1 (block device 111.8 GiB) ioping statistics ---
3 requests completed in 2.84 ms, 12 KiB read, 1.05 k iops, 4.12 MiB/s
generated 4 requests in 3.37 s, 16 KiB, 1 iops, 4.75 KiB/s
min/avg/max/mdev = 831.0 us / 947.9 us / 1.17 ms / 158.0 us

atop

atop 命令，像 top 一样提供了大量有关系统性能的信息，包括有关磁盘活动的一些统计信息。

ATOP-butterfly2018/12/26 17:24:19 37d3h13m------ 10ed
PRC|sys0.03s |user0.01s | #proc179 | #zombie0 | #exit 6 |
CPU|sys1% |user0% |irq0% |idle199% |wait0% |
cpu|sys1% |user0% |irq0% |idle99% |cpu000w 0% |
CPL|avg10.00 |avg50.00 |avg150.00 |csw677 |intr470 |
MEM|tot5.8G |free223.4M |cache4.6G |buff253.2M |slab394.4M |
SWP|tot2.0G |free2.0G | |vmcom1.9G |vmlim4.9G |
DSK|sda|busy0% |read0 | write 7 |avio1.14ms|
NET|transport|tcpi4 |tcpo  stall8 |udpi1 |udpo0swout 2255 |
NET|network|ipi10 |ipo7 |ipfrw0 |deliv60.67ms|
NET|enp0s250% |pcki10 |pcko8 |si1 Kbps |so3 Kbp0.73ms|
 
PID SYSCPU  USRCPU  VGROW   RGROW  ST EXC   THR  S CPUNR   CPU  CMD1/1673e4 |
 3357 0.01s 0.00s 672K 824K -- - 1R0 0%atop
 3359 0.01s 0.00s 0K 0K NE0 0E- 0% <ps>
 3361 0.00s 0.01s 0K 0K NE0 0E- 0% <ps>
 3363 0.01s 0.00s 0K 0K NE0 0E- 0% <ps>
31357 0.00s 0.00s 0K 0K -- - 1S1 0% bash
 3364 0.00s 0.00s 8032K 756K N- - 1S1 0% sleep
 2931 0.00s 0.00s 0K 0K -- - 1I1 0%kworker/u8:2-e
 3356 0.00s 0.00s 0K 0K -E0 0E- 0% <sleep>
 3360 0.00s 0.00s 0K 0K NE0 0E- 0% <sleep>
 3362 0.00s 0.00s 0K 0K NE0 0E- 0% <sleep>

如果你只想查看磁盘统计信息，则可以使用以下命令轻松进行管理：

$ atop | grep DSK
DSK |          sda | busy      0% | read  122901 | write 3318e3 | avio 0.67 ms |
DSK |          sdb | busy      0% | read    1168 | write    103 | avio 0.73 ms |
DSK |          sda | busy      2% | read       0 | write     92 | avio 2.39 ms |
DSK |          sda | busy      2% | read       0 | write     94 | avio 2.47 ms |
DSK |          sda | busy      2% | read       0 | write     99 | avio 2.26 ms |
DSK |          sda | busy      2% | read       0 | write     94 | avio 2.43 ms |
DSK |          sda | busy      2% | read       0 | write     94 | avio 2.43 ms |
DSK |          sda | busy      2% | read       0 | write     92 | avio 2.43 ms |
^C

了解磁盘 I/O

Linux 提供了足够的命令，可以让你很好地了解磁盘的工作强度，并帮助你关注潜在的问题或减缓。希望这些命令中的一个可以告诉你何时需要质疑磁盘性能。偶尔使用这些命令将有助于确保当你需要检查磁盘，特别是忙碌或缓慢的磁盘时可以显而易见地发现它们。

【责任编辑：庞桂玉 TEL：（010）68476606】

dtstat

iostat

iotop

ioping

atop

了解磁盘 I/O

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