使用iostat命令确认磁盘IO很差

本文详细解析了使用iostat-dmx120命令监控Linux系统磁盘I/O性能的方法,包括设备读写请求、等待时间、服务时间等关键指标的解释与分析。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

注:-d是disk -m是以MB显示 -x显示扩展信息
[oracle@hosta /tmp]$ iostat -dmx 1 20
Linux 2.6.18-194.el5 (hosta )        12/31/2015

Device:         rrqm/s   wrqm/s   r/s   w/s    rMB/s    wMB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
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cciss/c0d0p2 
               0.97   148.56 11.88 21.47     0.28     0.66    57.80     0.03    2.19   0.83   2.77
dm-0              0.00     0.00 12.78 169.98     0.28     0.66    10.54     0.03    0.40   0.15   2.77
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cciss/c0d0p2 
               0.00   134.65  0.00 129.70     0.00     1.03    16.31     2.05   16.04   7.65  99.21
dm-0              0.00     0.00  0.00 263.37     0.00     1.03     8.00     4.20   16.13   3.77  99.21
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cciss/c0d0        0.00   158.00  1.00 158.00     0.00     1.23    15.95     1.99   12.53   6.30 100.10
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               0.00   158.00  1.00 158.00     0.00     1.23    15.95     1.99   12.53   6.30 100.10
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cciss/c0d0p2 
               0.00   157.00  1.00 151.00     0.00     1.20    16.26     2.06   13.53   6.59 100.20
dm-0              0.00     0.00  1.00 308.00     0.00     1.20     8.00     4.23   13.66   3.24 100.20
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cciss/c0d0p2 
               0.00   155.00  0.00 145.00     0.00     1.17    16.55     2.06   14.12   6.90 100.10
dm-0              0.00     0.00  0.00 300.00     0.00     1.17     8.00     4.31   14.28   3.34 100.10
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               0.00   150.00  1.00 150.00     0.00     1.17    15.95     2.00   13.32   6.63 100.10
dm-0              0.00     0.00  1.00 300.00     0.00     1.17     8.00     3.98   13.33   3.33 100.10
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               0.00   149.50  0.00 143.56     0.00     1.14    16.33     2.04   14.20   6.90  99.11
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cciss/c0d0p2 
               0.00   158.00  2.00 158.00     0.01     1.23    15.90     1.98   12.38   6.26 100.10
dm-0              0.00     0.00  2.00 316.00     0.01     1.23     8.00     3.93   12.38   3.15 100.10
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cciss/c0d0p1 
               0.00     0.00  0.00  0.00     0.00     0.00     0.00     0.00    0.00   0.00   0.00
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               0.00   163.00  1.00 163.00     0.00     1.27    15.95     1.99   12.09   6.10 100.10
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cciss/c0d0p1 
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cciss/c0d0p2 
               0.00   144.00  0.00 139.00     0.00     1.11    16.35     2.10   15.17   7.20 100.10
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Device:         rrqm/s   wrqm/s   r/s   w/s    rMB/s    wMB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
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cciss/c0d0p1 
               0.00     0.00  0.00  0.00     0.00     0.00     0.00     0.00    0.00   0.00   0.00
cciss/c0d0p2 
               0.00   145.00  0.00 144.00     0.00     1.12    16.00     2.00   13.81   6.95 100.10
dm-0              0.00     0.00  0.00 289.00     0.00     1.13     8.00     4.00   13.76   3.46 100.10
dm-1              0.00     0.00  0.00  0.00     0.00     0.00     0.00     0.00    0.00   0.00   0.00

Device:         rrqm/s   wrqm/s   r/s   w/s    rMB/s    wMB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
cciss/c0d0        0.00   139.00  0.00 139.00     0.00     1.09    16.00     2.00   14.42   7.20 100.10
cciss/c0d0p1 
               0.00     0.00  0.00  0.00     0.00     0.00     0.00     0.00    0.00   0.00   0.00
cciss/c0d0p2 
               0.00   139.00  0.00 139.00     0.00     1.09    16.00     2.00   14.42   7.20 100.10
dm-0              0.00     0.00  0.00 278.00     0.00     1.09     8.00     4.00   14.42   3.60 100.10
dm-1              0.00     0.00  0.00  0.00     0.00     0.00     0.00     0.00    0.00   0.00   0.00

Device:         rrqm/s   wrqm/s   r/s   w/s    rMB/s    wMB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util
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cciss/c0d0p1 
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cciss/c0d0p2 
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cciss/c0d0p2 
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cciss/c0d0p2 
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dm-0              0.00     0.00  0.00 314.00     0.00     1.23     8.00     5.43   17.00   3.19 100.10
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[oracle@hosta /tmp]$ 


 

<think>好的,我现在要解决用户关于Linux系统中CPU iowait百分比差异大的问题。首先,我需要理解iowait究竟是什么。根据之前的知识,iowait表示CPU在等待I/O操作完成时的空闲时间百分比。当这个值很高时,说明系统可能在等待磁盘、网络或其他I/O设备,导致CPU无法执行其他任务。 接下来,用户提到iowait百分比差异大,可能是指不同时间段或不同CPU核心之间的差异较大。这可能由多种因素引起。首先,我需要分析可能的原因,比如是否有某些进程在进行大量的I/O操作,或者磁盘性能不足,或者存在资源争用的情况。 然后,我需要考虑如何诊断这个问题。常用的工具包括top、iostatiotop、vmstat和pidstat等。例如,使用iostat可以查看各设备的I/O负载情况,而iotop可以查看具体进程的I/O使用情况。另外,检查磁盘的健康状况和使用率也很重要,比如使用df -h查看磁盘空间,smartctl检查磁盘健康。 此外,系统配置也可能影响iowait。比如I/O调度算法的选择,不同的调度算法对不同的工作负载有不同效果。还有文件系统的调整,如noatime选项可以减少元数据更新带来的I/O开销。对于RAID阵列,条带大小和缓存策略的设置也会影响性能。 在解决方案方面,可能需要优化应用程序的I/O模式,比如减少小文件的频繁读写,使用批量写入或异步I/O。增加硬件资源如使用SSD替换HDD,或者优化内核参数如调整vm.dirty_ratio和vm.dirty_background_ratio来管理写回缓存。 最后,需要验证解决方案的有效性。通过持续监控iowait的变化,确认优化措施是否有效。同时,引用相关文档,比如Red Hat的性能调优指南,可以提供更权威的建议。 现在,我需要将这些思考整理成结构化的回答,确保涵盖原因、诊断方法、解决方案和验证步骤,并生成相关问题供用户进一步参考。</think>### CPU iowait百分比差异大的原因及解决方法 #### 1. **iowait的定义** iowait表示CPU在等待I/O操作(如磁盘读写、网络请求)完成时的空闲时间百分比。高iowait值通常意味着系统存在I/O瓶颈,导致CPU无法执行其他任务[^1]。 --- #### 2. **可能原因分析** - **I/O密集型进程**:某些进程频繁读写磁盘或网络(如数据库、日志服务)。 - **磁盘性能不足**:机械硬盘(HDD)或慢速存储设备导致I/O延迟。 - **资源争用**:多进程/线程同时访问同一磁盘或文件。 - **配置问题**:文件系统未优化、I/O调度算法不匹配或RAID配置不当。 - **硬件故障**:磁盘损坏或网络设备异常。 --- #### 3. **诊断方法** ##### 工具使用: 1. **`iostat`**:查看设备级I/O负载 ```bash iostat -x 2 5 # 每2秒输出一次,共5次,观察%util和await值 ``` - `%util > 70%`表示设备接近饱和。 - `await`值高说明I/O响应时间长。 2. **`iotop`**:定位高I/O进程 ```bash iotop -o # 显示活跃I/O进程 ``` 3. **`vmstat`**:全局I/O状态 ```bash vmstat 1 # 查看bi(块读)、bo(块写)频率 ``` 4. **`pidstat`**:进程级I/O统计 ```bash pidstat -d 1 # 显示各进程的kB_rd/s和kB_wr/s ``` 5. **磁盘健康检查**: ```bash smartctl -a /dev/sda # 检查磁盘SMART状态 df -h # 查看磁盘空间使用率 ``` --- #### 4. **解决方案** ##### A. 优化应用程序 - **减少小文件频繁读写**:合并写入操作或使用内存缓存。 - **异步I/O**:使用`libaio`或非阻塞I/O模型(如Node.js、Nginx)。 - **数据库调优**:调整日志刷新频率(如MySQL的`innodb_flush_log_at_trx_commit`)。 ##### B. 硬件/存储优化 - **更换SSD**:随机读写性能提升10倍以上。 - **RAID优化**:RAID 10比RAID 5更适合写密集场景。 - **分离高负载设备**:将日志、数据库分盘存储。 ##### C. 系统配置调整 - **I/O调度算法**: ```bash echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler # 适用于机械硬盘 echo kyber > /sys/block/nvme0n1/queue/scheduler # 适用于NVMe SSD ``` - **文件系统参数**: 在`/etc/fstab`中添加`noatime,nodiratime`减少元数据更新。 - **内核参数调优**: ```bash sysctl -w vm.dirty_ratio=10 # 减少脏页最大阈值 sysctl -w vm.dirty_background_ratio=5 # 提前触发写回 ``` ##### D. 其他措施 - **限流I/O密集型进程**: ```bash ionice -c 3 -p <PID> # 将进程I/O优先级设为最低 ``` - **使用cgroup限制I/O带宽**: ```bash systemctl set-property <service> BlockIOReadBandwidth="/dev/sda 10M" ``` --- #### 5. **验证效果** - **持续监控**:通过`dstat`或`grafana+Prometheus`观察iowait变化。 - **对比测试**:优化前后使用`fio`进行基准测试: ```bash fio --name=test --ioengine=libaio --rw=randread --bs=4k --numjobs=4 --runtime=60 --time_based ``` ---
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