一个io性能分析案例

最新推荐文章于 2024-12-09 22:22:05 发布

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本文深入探讨了在不同SUSE版本环境下，双机切换与业务进程上下线时磁盘I/O性能的差异，并通过分析磁阵处理能力、数据量、影响I/O速率的因素以及进程操作细节，揭示了性能瓶颈所在。最终，通过drop_cache操作优化了读取效率，并解释了SUSE10与SUSE11环境下磁阵处理能力的差异及其对性能的影响。

一个io性能分析案例

背景：

1.业务进程拉起时调用pread函数磁阵文件，读取方法如下：

for(…){
　　……
 　  pread( int fildes, void* buf, size_t nbyte, off_t offset );

}

2.磁阵以lvm卷管理方式进行管理，挂载方式如下：

/dev/mapper/lv_store   on   /home/storageFile  type  ext3 (rw)

3.业务进程与lvm卷由HA软件管理

Switch to pc2:

现象：

1.suse11下，进行双机切换时，业务进程需要3分钟完成文件读取；而在主机上对业务进程下线再上线，则完成文件读取的时间在1分钟以内:

offline -> online:

2.suse10下（与suse11使用的不是同一套存储），进行双机切换，业务进程1分钟左右能完成文件读取，双机切换或对进程下、上线，没有文件读取慢的问题。

问题：

1.为什么suse11下双机切换与单独对业务进程下上线两种情况，业务进程读取文件的时间有差别（pread调用返回慢）？

2.为什么suse11与suse10下，业务进程完成文件读取得时间有差别？

问题一分析思路：

1.问题是否真的存在（pread调用返回慢）？

使用strace跟踪业务进程的部分结果：

23018 18:45:05.374262 pread(15,  <unfinished ...>
23018 18:45:05.443049 <... pread resumed> "X%\1\0W%\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"..., 4348, 615178240) = 4348 <0.068748>
23018 18:45:05.443229 pread(15,  <unfinished ...>
23018 18:45:05.507130 <... pread resumed> "W%\1\0V%\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"..., 4348, 615170048) = 4348 <0.063881>
 
23018 18:45:18.345158 pread(15, "\326B\0\0\325B\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"..., 4348, 140156928) = 4348 <0.000011>
23018 18:45:18.345279 pread(15, "\327B\0\0\326B\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"..., 4348, 140165120) = 4348 <0.000011>

2.业务进程读取数据量是多少（两种情况下读的数据量是否一致），磁阵的处理能力是多少？

业务进程被拉起时，使用iostat显示io统计信息：

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s   rsec/s   wsec/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
sdb               6.00     1.00  174.67    5.00 69176.00   227.67   386.29    38.45  115.27   5.57 100.00

3.什么因素影响磁盘读取速率？

使用free查看cache值的变化

echo 3 > /proc/sys/vm/drop_cachess

4.业务起了哪些进程读取磁阵，每个进程下发的io请求情况，进程读取哪些文件

使用pidstat -d查看进程请求io信息
使用strace查看进程在读写哪个文件描述符
查看/proc/PID/fd目录下，该文件描述符对应的文件名

pidstat查看进程io信息：

linux: # pidstat -d 1
17:53:59          PID   kB_rd/s   kB_wr/s kB_ccwr/s  Command
17:54:00        30895      0.00    516.00    516.00  container
17:54:00        30937      0.00      4.00      4.00  container

问题一解决：

drop_cache之后，free命令查到cache大小为1G左右，进程读取完文件之后，cache大小变成7G多，说明读取的文件总量为6G左右。用iostat看，磁阵对io的处理能力为30m/s – 40m/s，因而所需处理时间最少为2~3分钟。

单单退出再拉起进程，进程读取磁盘时，会先从cache取数据；切换业务时，需要重新挂载lv，这时读取数据，会从磁盘上取，相比从cache取，速度会慢很多。

问题二分析思路：

1.suse10所连磁阵与suse11所连磁阵对IO请求的处理能力是否一样？

使用dd命令读取磁阵上的文件，比较两磁阵对io请求的处理能力：

dd  if=/dev/mapper/lv_store  of=/dev/null  bs=4K  count=1000000

2.suse10下业务进程请求读取的数据量，与suse11下是否一致？

iostat 每秒处理的数据量 * 时间
free -m看cache的值

问题二解决：

suse10下文件读取数据量为3G左右，与suse11下请求的数据量不一样。

延伸：

1.pread的读写磁盘的方式(offset递增或递减)对磁盘io处理时间的影响

2.磁盘处理io请求的调度算法

cat /sys/block/sda/queue/scheduler
noop anticipatory deadline [cfq]