关于Linux性能监控之IO篇
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linux iops测试方法摘要:1.Linux IOPS 测试概述2.常用的Linux IOPS 测试工具3.测试前的准备工作4.具体测试步骤及解读结果5.提高Linux IOPS 的方法6.总结正文:**一、Linux IOPS 测试概述**Linux IOPS(每秒输入/输出操作次数)测试是衡量系统性能的重要指标,尤其在存储设备和存储系统方面。
通过对Linux 系统的IOPS 进行测试,可以了解存储设备的读写性能以及整个系统的响应速度。
本文将介绍Linux IOPS 测试的方法和工具,以及提高IOPS 的方法。
**二、常用的Linux IOPS 测试工具**1.fio:高性能的I/O 测试工具,支持多种存储设备和工作模式。
2.iozone:文件系统I/O 性能测试工具,支持多种文件大小和存储设备。
3.bonnie++:针对文件系统性能的测试工具,可以生成并测试随机数据。
4.hdparm:用于测试硬盘性能的命令行工具,支持SCSI 和IDE 设备。
**三、测试前的准备工作**1.确保测试系统与被测试设备在同一台服务器上。
2.停止不必要的系统服务和应用程序,降低测试过程中的干扰。
3.调整系统内核参数,如io_submit_threads 和io_thread_pool_size,以提高IOPS 性能。
4.确认被测试设备的分区信息和文件系统类型。
**四、具体测试步骤及解读结果**1.选择合适的测试工具,如fio。
2.编写测试脚本,设置测试参数,如文件大小、读写比例、测试时间等。
3.执行测试脚本,收集测试结果。
4.分析结果,关注IOPS、吞吐量、延迟等指标。
**五、提高Linux IOPS 的方法**1.优化文件系统参数,如启用日志记录和写入缓存。
2.调整系统内核参数,如增加内存大小和I/O 调度算法。
3.升级存储设备和控制器,提高硬件性能。
4.使用SSD 硬盘,提高IOPS 性能。
**六、总结**Linux IOPS 测试是评估系统性能的重要手段。
Linux性能监控之IO篇在某些具体的情况下,I/O会成为系统的瓶颈。
我们会用到工具top,vmstat,iostat,sar等来进行检测。
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。
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。
#vmstat1procs-----memory--------swap---io------system--cpu----r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa32055452923617390200093520258087712024057230538889232174083600148600264289542325052220518569212174292800126880263684872325052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-d1top-19:45:07up1:40,3users,load average: 6.36, 5.87, 4.40Tasks:119total,3running,116sleeping,0stopped,0zombieCpu(s): 5.9%us,87.1%sy,0.0%ni,0.0%id, 5.9%wa, 1.0%hi,0.0%siMem:2075672k total,2022668k used,53004k free,7156k buffersSwap:2031608k total,132k used,2031476k free,1709372k cachedPID USER PR NI VIRT RES SHR S%CPU%MEM TIME+nFLT COMMAND3069root5-10450m303m280m S61.515.010:56.684562vmware-vmx3016root5-10447m300m280m S21.814.812:22.833978vmware-vmx3494root5-10402m255m251m S 3.012.61:08.653829vmware-vmx3624root5-10401m256m251m S 1.012.60:29.923747vmware-vmx将top的输出通过faults进行排序。
Linux进程实时IO监控iotop命令详解介绍Linux下的IO统计⼯具如iostat, nmon等⼤多数是只能统计到per设备的读写情况, 如果你想知道每个进程是如何使⽤IO的就⽐较⿇烦. iotop 是⼀个⽤来监视磁盘 I/O 使⽤状况的 top 类⼯具。
iotop 具有与 top 相似的 UI,其中包括 PID、⽤户、I/O、进程等相关信息。
实例直接运⾏就好iotop输出如下Total DISK READ: 6.01 M/s | Total DISK WRITE: 3.85 K/sTID PRIO USER DISK READ DISK WRITE SWAPIN IO> COMMAND 20074 be/4 hadoop 6.01 M/s 0.00 B/s 0.00 % 4.54 % java -Dproc_datanode -Xmx8192m -server org.apache.hadoop.hdfs.server.datanode.DataNode 6371 be/4 hadoop 0.00 B/s 3.25 M/s 0.00 % 0.00 % java -Dproc_datanode -Xmx8192m -server org.apache.hadoop.hdfs.server.datanode.DataNode 8497 be/4 hadoop 0.00 B/s 3.67 M/s 0.00 % 0.00 % java -Dproc_datanode -Xmx8192m -server org.apache.hadoop.hdfs.server.datanode.DataNode1 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % init2 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [kthreadd]通过输出结果,我们可以清楚地知晓是什么程序在读写磁盘,速度以及命令⾏,pid 等信息。
Linux中IO监控命令的使⽤分析⼀篇不错的有关linux io监控命令的介绍和使⽤。
1、系统级IO监控iostatiostat -xdm 1 # 个⼈习惯%util 代表磁盘繁忙程度。
100% 表⽰磁盘繁忙, 0%表⽰磁盘空闲。
但是注意,磁盘繁忙不代表磁盘(带宽)利⽤率⾼argrq-sz 提交给驱动层的IO请求⼤⼩,⼀般不⼩于4K,不⼤于max(readahead_kb, max_sectors_kb)可⽤于判断当前的IO模式,⼀般情况下,尤其是磁盘繁忙时, 越⼤代表顺序,越⼩代表随机svctm ⼀次IO请求的服务时间,对于单块盘,完全随机读时,基本在7ms左右,既寻道+旋转延迟时间注: 各统计量之间关系=======================================%util = ( r/s + w/s) * svctm / 1000 # 队列长度 = 到达率 * 平均服务时间avgrq-sz = ( rMB/s + wMB/s) * 2048 / (r/s + w/s) # 2048 为 1M / 512=======================================总结:iostat 统计的是通⽤块层经过合并(rrqm/s, wrqm/s)后,直接向设备提交的IO数据,可以反映系统整体的IO状况,但是有以下2个缺点:1 距离业务层⽐较遥远,跟代码中的write,read不对应(由于系统预读 + pagecache + IO调度算法等因素, 也很难对应)2 是系统级,没办法精确到进程,⽐如只能告诉你现在磁盘很忙,但是没办法告诉你是谁在忙,在忙什么?2、进程级IO监控iotop 和 pidstat (仅rhel6u系列)iotop 顾名思义, io版的toppidstat 顾名思义, 统计进程(pid)的stat,进程的stat⾃然包括进程的IO状况这两个命令,都可以按进程统计IO状况,因此可以回答你以下⼆个问题1.1. 当前系统哪些进程在占⽤IO,百分⽐是多少?2. 占⽤IO的进程是在读?还是在写?读写量是多少?pidstat 参数很多,仅给出⼏个个⼈习惯pidstat -d 1 #只显⽰IOpidstat -u -r -d -t 1 # -d IO 信息,# -r 缺页及内存信息# -u CPU使⽤率# -t 以线程为统计单位# 1 1秒统计⼀次iotop, 很简单,直接敲命令。
Unix/Linux 磁盘I/O 性能监控命令磁盘I/O 性能监控指标和调优方法在介绍磁盘I/O 监控命令前,我们需要了解磁盘I/O 性能监控的指标,以及每个指标的所揭示的磁盘某方面的性能。
磁盘I/O 性能监控的指标主要包括:指标1:每秒I/O 数(IOPS 或tps)对于磁盘来说,一次磁盘的连续读或者连续写称为一次磁盘I/O, 磁盘的IOPS 就是每秒磁盘连续读次数和连续写次数之和。
当传输小块不连续数据时,该指标有重要参考意义。
指标2:吞吐量(Throughput)指硬盘传输数据流的速度,传输数据为读出数据和写入数据的和。
其单位一般为Kbps, MB/s 等。
当传输大块不连续数据的数据,该指标有重要参考作用。
指标3:平均I/O 数据尺寸平均I/O 数据尺寸为吞吐量除以I/O 数目,该指标对揭示磁盘使用模式有重要意义。
一般来说,如果平均I/O 数据尺寸小于32K,可认为磁盘使用模式以随机存取为主;如果平均每次I/O 数据尺寸大于32K,可认为磁盘使用模式以顺序存取为主。
指标4:磁盘活动时间百分比(Utilization)磁盘处于活动时间的百分比,即磁盘利用率,磁盘在数据传输和处理命令(如寻道)处于活动状态。
磁盘利用率与资源争用程度成正比,与性能成反比。
也就是说磁盘利用率越高,资源争用就越严重,性能也就越差,响应时间就越长。
一般来说,如果磁盘利用率超过70%,应用进程将花费较长的时间等待I/O 完成,因为绝大多数进程在等待过程中将被阻塞或休眠。
指标5:服务时间(Service Time)指磁盘读或写操作执行的时间,包括寻道,旋转时延,和数据传输等时间。
其大小一般和磁盘性能有关,CPU/ 内存的负荷也会对其有影响,请求过多也会间接导致服务时间的增加。
如果该值持续超过20ms,一般可考虑会对上层应用产生影响。
指标6:I/O 等待队列长度(Queue Length)指待处理的I/O 请求的数目,如果I/O 请求压力持续超出磁盘处理能力,该值将增加。
linux io调度深入分析一)I/O调度程序的总结:1)当向设备写入数据块或是从设备读出数据块时,请求都被安置在一个队列中等待完成.2)每个块设备都有它自己的队列.3)I/O调度程序负责维护这些队列的顺序,以更有效地利用介质.I/O调度程序将无序的I/O操作变为有序的I/O操作.4)内核必须首先确定队列中一共有多少个请求,然后才开始进行调度.二)I/O调度的4种算法1)CFQ(完全公平排队I/O调度程序)特点:在最新的内核版本和发行版中,都选择CFQ做为默认的I/O调度器,对于通用的服务器也是最好的选择.CFQ试图均匀地分布对I/O带宽的访问,避免进程被饿死并实现较低的延迟,是deadline和as调度器的折中.CFQ对于多媒体应用(video,audio)和桌面系统是最好的选择.CFQ赋予I/O请求一个优先级,而I/O优先级请求独立于进程优先级,高优先级的进程的读写不能自动地继承高的I/O优先级.工作原理:CFQ为每个进程/线程,单独创建一个队列来管理该进程所产生的请求,也就是说每个进程一个队列,各队列之间的调度使用时间片来调度,以此来保证每个进程都能被很好的分配到I/O带宽.I/O调度器每次执行一个进程的4次请求.2)NOOP(电梯式调度程序)特点:在Linux2.4或更早的版本的调度程序,那时只有这一种I/O调度算法.NOOP实现了一个简单的FIFO队列,它像电梯的工作主法一样对I/O请求进行组织,当有一个新的请求到来时,它将请求合并到最近的请求之后,以此来保证请求同一介质.NOOP倾向饿死读而利于写.NOOP对于闪存设备,RAM,嵌入式系统是最好的选择.电梯算法饿死读请求的解释:因为写请求比读请求更容易.写请求通过文件系统cache,不需要等一次写完成,就可以开始下一次写操作,写请求通过合并,堆积到I/O队列中.读请求需要等到它前面所有的读操作完成,才能进行下一次读操作.在读操作之间有几毫秒时间,而写请求在这之间就到来,饿死了后面的读请求.3)Deadline(截止时间调度程序)特点:通过时间以及硬盘区域进行分类,这个分类和合并要求类似于noop的调度程序. Deadline确保了在一个截止时间内服务请求,这个截止时间是可调整的,而默认读期限短于写期限.这样就防止了写操作因为不能被读取而饿死的现象. Deadline对数据库环境(ORACLE RAC,MYSQL等)是最好的选择.4)AS(预料I/O调度程序)特点:本质上与Deadline一样,但在最后一次读操作后,要等待6ms,才能继续进行对其它I/O请求进行调度.可以从应用程序中预订一个新的读请求,改进读操作的执行,但以一些写操作为代价.它会在每个6ms中插入新的I/O操作,而会将一些小写入流合并成一个大写入流,用写入延时换取最大的写入吞吐量.AS适合于写入较多的环境,比如文件服务器AS对数据库环境表现很差.三)I/O调度方法的查看与设置1)查看当前系统的I/O调度方法:[root@test1 tmp]# cat /sys/block/sda/queue/schedulernoop anticipatory deadline [cfq]2)临地更改I/O调度方法:例如:想更改到noop电梯调度算法:echo noop > /sys/block/sda/queue/scheduler3)想永久的更改I/O调度方法:修改内核引导参数,加入elevator=调度程序名[root@test1 tmp]# vi /boot/grub/menu.lst更改到如下内容:kernel /boot/vmlinuz-2.6.18-8.el5 ro root=LABEL=/ elevator=deadline rhgb quiet重启之后,查看调度方法:[root@test1 ~]# cat /sys/block/sda/queue/schedulernoop anticipatory [deadline] cfq已经是deadline了四)I/O调度程序的测试本次测试分为只读,只写,读写同时进行.分别对单个文件600MB,每次读写2M,共读写300次.1)测试磁盘读:[root@test1 tmp]# echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler [root@test1 tmp]# time dd if=/dev/sda1 f=/dev/null bs=2M count=300 300+0 records in300+0 records out629145600 bytes (629 MB) copied, 6.81189 seconds, 92.4 MB/sreal 0m6.833suser 0m0.001ssys 0m4.556s[root@test1 tmp]# echo noop > /sys/block/sda/queue/scheduler[root@test1 tmp]# time dd if=/dev/sda1 f=/dev/null bs=2M count=300 300+0 records in300+0 records out629145600 bytes (629 MB) copied, 6.61902 seconds, 95.1 MB/sreal 0m6.645suser 0m0.002ssys 0m4.540s[root@test1 tmp]# echo anticipatory > /sys/block/sda/queue/scheduler [root@test1 tmp]# time dd if=/dev/sda1 f=/dev/null bs=2M count=300 300+0 records in300+0 records out629145600 bytes (629 MB) copied, 8.00389 seconds, 78.6 MB/sreal 0m8.021suser 0m0.002ssys 0m4.586s[root@test1 tmp]# echo cfq > /sys/block/sda/queue/scheduler[root@test1 tmp]# time dd if=/dev/sda1 f=/dev/null bs=2M count=300 300+0 records in300+0 records out629145600 bytes (629 MB) copied, 29.8 seconds, 21.1 MB/sreal 0m29.826suser 0m0.002ssys 0m28.606s结果:第一 noop:用了6.61902秒,速度为95.1MB/s第二 deadline:用了6.81189秒,速度为92.4MB/s第三 anticipatory:用了8.00389秒,速度为78.6MB/s第四 cfq:用了29.8秒,速度为21.1MB/s2)测试写磁盘:[root@test1 tmp]# echo cfq > /sys/block/sda/queue/scheduler[root@test1 tmp]# time dd if=/dev/zero f=/tmp/test bs=2M count=300 300+0 records in300+0 records out629145600 bytes (629 MB) copied, 6.93058 seconds, 90.8 MB/sreal 0m7.002suser 0m0.001ssys 0m3.525s[root@test1 tmp]# echo anticipatory > /sys/block/sda/queue/scheduler [root@test1 tmp]# time dd if=/dev/zero f=/tmp/test bs=2M count=300 300+0 records in300+0 records out629145600 bytes (629 MB) copied, 6.79441 seconds, 92.6 MB/sreal 0m6.964suser 0m0.003ssys 0m3.489s[root@test1 tmp]# echo noop > /sys/block/sda/queue/scheduler[root@test1 tmp]# time dd if=/dev/zero f=/tmp/test bs=2M count=300 300+0 records in300+0 records out629145600 bytes (629 MB) copied, 9.49418 seconds, 66.3 MB/sreal 0m9.855suser 0m0.002ssys 0m4.075s[root@test1 tmp]# echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler [root@test1 tmp]# time dd if=/dev/zero f=/tmp/test bs=2M count=300300+0 records in300+0 records out629145600 bytes (629 MB) copied, 6.84128 seconds, 92.0 MB/sreal 0m6.937suser 0m0.002ssys 0m3.447s测试结果:第一 anticipatory,用了6.79441秒,速度为92.6MB/s第二 deadline,用了6.84128秒,速度为92.0MB/s第三 cfq,用了6.93058秒,速度为90.8MB/s第四 noop,用了9.49418秒,速度为66.3MB/s3)测试同时读/写[root@test1 tmp]# echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler [root@test1 tmp]# dd if=/dev/sda1 f=/tmp/test bs=2M count=300300+0 records in300+0 records out629145600 bytes (629 MB) copied, 15.1331 seconds, 41.6 MB/s[root@test1 tmp]# echo cfq > /sys/block/sda/queue/scheduler[root@test1 tmp]# dd if=/dev/sda1 f=/tmp/test bs=2M count=300300+0 records in300+0 records out629145600 bytes (629 MB) copied, 36.9544 seconds, 17.0 MB/s[root@test1 tmp]# echo anticipatory > /sys/block/sda/queue/scheduler [root@test1 tmp]# dd if=/dev/sda1 f=/tmp/test bs=2M count=300300+0 records in300+0 records out629145600 bytes (629 MB) copied, 23.3617 seconds, 26.9 MB/s[root@test1 tmp]# echo noop > /sys/block/sda/queue/scheduler[root@test1 tmp]# dd if=/dev/sda1 f=/tmp/test bs=2M count=300300+0 records in300+0 records out629145600 bytes (629 MB) copied, 17.508 seconds, 35.9 MB/s测试结果:第一 deadline,用了15.1331秒,速度为41.6MB/s第二 noop,用了17.508秒,速度为35.9MB/s第三 anticipatory,用了23.3617秒,速度为26.9MS/s第四 cfq,用了36.9544秒,速度为17.0MB/s五)ioniceionice可以更改任务的类型和优先级,不过只有cfq调度程序可以用ionice. 有三个例子说明ionice的功能:采用cfq的实时调度,优先级为7ionice -c1 -n7 -ptime dd if=/dev/sda1 f=/tmp/test bs=2M count=300& 采用缺省的磁盘I/O调度,优先级为3ionice -c2 -n3 -ptime dd if=/dev/sda1 f=/tmp/test bs=2M count=300& 采用空闲的磁盘调度,优先级为0ionice -c3 -n0 -ptime dd if=/dev/sda1 f=/tmp/test bs=2M count=300&ionice的三种调度方法,实时调度最高,其次是缺省的I/O调度,最后是空闲的磁盘调度.ionice的磁盘调度优先级有8种,最高是0,最低是7.注意,磁盘调度的优先级与进程nice的优先级没有关系.一个是针对进程I/O的优先级,一个是针对进程CPU的优先级.。
linux系统磁盘io极限值Linux系统的磁盘IO性能是系统性能的重要组成部分,磁盘IO 性能的优化可以提高系统的整体性能。
本文将介绍Linux系统磁盘IO的基本知识和如何确定磁盘IO的极限值。
一、磁盘IO基本知识磁盘IO是指计算机向磁盘读取数据或写入数据的过程。
在Linux 系统中,磁盘IO分为同步IO和异步IO两种方式。
同步IO是指读写操作需要等待数据传输完成才能返回,异步IO则是读写操作可以立即返回,数据传输过程在后台进行。
磁盘IO的性能参数有多个,包括吞吐量、响应时间、IOPS等。
其中,吞吐量是指单位时间内传输的数据量,响应时间是指IO操作的延迟时间,IOPS(每秒IO操作数)是指在一秒钟内可以完成的随机IO操作数量。
二、确定磁盘IO极限值确定磁盘IO极限值可以通过两个指标:吞吐量和IOPS。
一方面,吞吐量可以反映磁盘IO的总体性能,另一方面,IOPS可以反映磁盘IO的响应速度。
1. 磁盘吞吐量的测量方法磁盘吞吐量可以通过dd命令测量。
dd命令可以读写指定大小的数据块,可以用于测试磁盘的读写速度。
例如,使用以下命令可以测试磁盘的写入速度:dd if=/dev/zero of=test bs=1M count=1000其中,if参数指定输入文件为/dev/zero,of参数指定输出文件为test,bs参数指定每次读写的块大小,count参数指定读写的块数。
完成写入后,可以使用以下命令测试磁盘的读取速度:dd if=test of=/dev/null bs=1M count=1000其中,if参数指定输入文件为test,of参数指定输出文件为/dev/null,bs参数和count参数的含义与上述相同。
2. 磁盘IOPS的测量方法磁盘IOPS可以通过fio命令测量。
fio是一个灵活的IO测试工具,可以模拟不同的IO场景,并提供多种测试参数,包括随机读写、顺序读写、混合读写等。
例如,使用以下命令可以测试磁盘的随机读写IOPS:fio --name=randwrite --ioengine=sync --rw=randwrite--bs=4k --numjobs=32 --size=100M --runtime=60 --time_based 其中,name参数指定测试任务名称,ioengine参数指定IO引擎,rw参数指定读写模式,bs参数指定每次读写的块大小,numjobs参数指定并发读写任务数,size参数指定测试数据大小,runtime参数指定测试的运行时间,time_based参数指定测试按时间计算。
LinuxIO监控与深⼊分析Linux IO 监控与深⼊分析引⾔接昨天电话⾯试,⾯试官问了系统 IO 怎么分析,当时第⼀反应是使⽤ iotop 看系统上各进程的 IO 读写速度,然后使⽤ iostat 看 CPU 的%iowait 时间占⽐,(%iowait:CPU等待输⼊输出完成时间的百分⽐,%iowait的值过⾼,表⽰硬盘存在I/O瓶颈)但回答并是不很全⾯,确实,⽐较久之前写过⼀篇,很久没有在系统上分析 IO 状态了,所以有好⼏个分析⼯具和参数忘记了(说明要熟悉⼀个知识和技能是需要不断应⽤和重复学习,熟能⽣巧很有道理,扯远了,接着说 IO 监控与分析),然后⾯试官提⽰还要看 %util 参数(表⽰磁盘的繁忙程度),他⼀说,我确实了也记起来了。
这个也是常⽤要看的参数。
下⾯我重新查找相关资料并再次学习⼀下吧,还是要经常在实际⼯作中多应⽤才能熟练。
1 系统级 IO 监控iostat[root@xxxx_wan360_game ~]# iostat -xdm 1Linux 2.6.32-358.el6.x86_64 (xxxx_wan360_game) 12/06/2016 _x86_64_ (8 CPU)Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %utilxvdep1 0.00 0.00 0.01 1.31 0.00 0.02 31.35 0.00 1.63 0.06 0.01Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %utilxvdep1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %utilxvdep1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %utilxvdep1 0.00 0.00 0.00 3.00 0.00 0.01 8.00 0.00 0.00 0.00 0.00# iostat 选项-x Display extended statistics.This option works with post 2.5 kernels since it needs /proc/diskstats file or a mounted sysfs to get the statistics.This option may also work with older kernels (e.g. 2.4) only if extended statistics are available in /proc/partitions(the kernel needs to be patched for that).-d Display the device utilization report.-m Display statistics in megabytes per second instead of blocks or kilobytes per second.Data displayed are valid only with kernels 2.4 and later.rrqm/sThe number of read requests merged per second that were queued to the device.排队到设备时,每秒合并的读请求数量wrqm/sThe number of write requests merged per second that were queued to the device.排队到设备时,每秒合并的写请求数量r/sThe number of read requests that were issued to the device per second.每秒发送给设备的读请求数量w/sThe number of write requests that were issued to the device per second.每秒发送给设备的的写请求数量rMB/sThe number of megabytes read from the device per second.每秒从设备中读取多少 MBswMB/sThe number of megabytes written to the device per second.每秒往设备中写⼊多少 MBsavgrq-szThe average size (in sectors) of the requests that were issued to the device.分发给设备的请求的平均⼤⼩(以扇区为单位)磁盘扇区是磁盘的物理属性,它是磁盘设备寻址的最⼩单元,磁盘扇区⼤⼩可以⽤ fdisk -l 命令查看另外,常说的“块”(Block)是⽂件系统的抽象,不是磁盘本⾝的属性。
linux系统io高处理方法
Linux系统中,当IO负载过高时,会影响系统的性能和响应时间。
为应对这种情况,我们需要采取一系列措施来提高系统的IO处理能力。
以下是几种常用的方法:
1. 调整内核参数:Linux内核提供了一些参数可以调整IO的行为。
例如,调整磁盘读写缓存大小、IO调度器等等。
通过调整这些参数,我们可以改变IO的性能和行为,从而提高系统的IO处理能力。
2. 使用IO多路复用技术:IO多路复用技术能够同时处理多个IO请求。
通过使用IO多路复用技术,我们可以减少IO请求的等待时间,提高系统的IO响应速度。
3. 使用异步IO:异步IO是一种无阻塞的IO处理方式,它可以在数据请求等待返回的同时处理其他任务。
通过使用异步IO,我们可以大大提高系统的IO处理效率。
4. 使用快速磁盘:快速磁盘能够提供更快的读写速度,从而大大提高系统的IO性能。
因此,在高IO负载的情况下,我们可以考虑使用快速磁盘来提高系统的IO处理能力。
5. 优化IO调度策略:Linux系统提供了多种IO调度策略,不同的调度策略适用于不同的应用场景。
我们可以根据实际情况选择合适的IO调度策略来提高系统的IO处理能力。
总之,提高Linux系统的IO处理能力是一个复杂的工作,需要考虑多种因素。
以上几种方法只是其中的一部分,还有很多其他的
方法可以用来提高系统的IO性能。
Linux命令技巧优化磁盘IO性能和文件系统速度在Linux系统中,优化磁盘IO性能和文件系统速度是提高系统运行效率和响应速度的关键。
本文将介绍一些常用的Linux命令技巧,帮助您进行磁盘IO性能和文件系统速度的优化。
一、优化磁盘IO性能1. 使用iostat命令监测磁盘IO状况iostat命令可以用来监测系统的磁盘IO情况,通过观察硬盘的平均响应时间、平均等待时间等参数,可以判断磁盘IO是否存在性能瓶颈。
使用iostat命令的示例如下:```shelliostat -d -x 1 5```其中,“-d”参数表示只显示设备信息,“-x”参数表示显示扩展信息,“1”表示每秒刷新一次,“5”表示总共刷新5次。
2. 调整读写策略Linux系统对于磁盘IO有三种基本的读写策略,分别为同步IO、异步IO和直接IO。
同步IO适用于对数据完整性要求较高的场景,但会降低性能;异步IO可以提高性能,但可能会导致数据丢失;直接IO 可以绕过文件缓存,减少IO延迟,提高性能。
我们可以根据具体需求,选择适合的IO策略。
在进行IO操作时,可以使用以下命令设置IO策略:```shellecho "策略" > /sys/block/设备名/queue/scheduler```其中,“策略”可以是以下几种:cfq、noop、deadline。
3. 提高文件系统的读写性能文件系统的读写性能也对系统的整体性能有影响。
可以通过以下方法来提高文件系统的读写性能:(1)选择适当的文件系统类型:不同的文件系统类型对于读写性能有所差异。
较新的文件系统(如ext4、xfs)通常性能更好。
(2)调整文件系统的挂载选项:可以通过修改/etc/fstab文件来调整文件系统的挂载选项,包括atime、noatime、barrier等。
(3)使用延迟写入:通过将文件系统挂载为“writeback”模式,可以将数据写入缓存,减少磁盘IO的频繁操作,提高性能。
Linux系统IO分析⼯具之iotop参数详解(查看IO占⽤)这篇⽂章主要介绍了Linux系统IO分析⼯具之iotop参数详解(查看IO占⽤),本⽂着重注解了iotop⼯具的参数,以及可操作命令,需要的朋友可以参考下简介:iotop – simple top-like I/O monitoriotop是⼀个⽤来监视磁盘I/O使⽤状况的 top 类⼯具,可监测到哪⼀个程序使⽤的磁盘IO的信息(requires 2.6.20 or later)安装:复制代码代码如下:yum -y install iotop⽤法:复制代码代码如下:iotop [OPTIONS]选项:复制代码代码如下:--version #显⽰版本号-h, --help #显⽰帮助信息-o, --only #显⽰进程或者线程实际上正在做的I/O,⽽不是全部的,可以随时切换按o-b, --batch #运⾏在⾮交互式的模式-n NUM, --iter=NUM #在⾮交互式模式下,设置显⽰的次数,-d SEC, --delay=SEC #设置显⽰的间隔秒数,⽀持⾮整数值-p PID, --pid=PID #只显⽰指定PID的信息-u USER, --user=USER #显⽰指定的⽤户的进程的信息-P, --processes #只显⽰进程,⼀般为显⽰所有的线程-a, --accumulated #显⽰从iotop启动后每个线程完成了的IO总数-k, --kilobytes #以千字节显⽰-t, --time #在每⼀⾏前添加⼀个当前的时间-q, --quiet #suppress some lines of header (implies --batch). This option can be specified up to three times to remove header lines.-q column names are only printed on the first iteration,-qq column names are never printed,-qqq the I/O summary is never printed.可⽤的命令(在运⾏iotop命令后按相应键位):使⽤left和right改变排序(⽅向键改变排序列),还可使⽤以下命令:复制代码代码如下:r:反向排序,o:切换⾄选项--only,p:切换⾄--processes选项,a:切换⾄--accumulated选项q:退出i:改变线程的优先级例⼦:复制代码代码如下:$ iotop$ iotop –b –n 3 –d 5iotop命令是专门显⽰硬盘IO的命令,界⾯风格类似top命令。
atop iops read指标关于"atop iops read指标" 的文章第一步:介绍atop iops read指标atop是一种性能监控工具,主要用于监测Linux系统的资源使用情况和进程活动。
其中,iops read指标是用来衡量系统的读取操作(input/output operations per second,每秒IO操作数)。
第二步:解释iops read指标的重要性iops read指标是衡量系统性能的重要指标之一。
它可以反映系统对于读取操作的处理能力。
在数据密集型的应用中,读取操作通常占据了相当大的比例。
因此,了解系统在读取操作上的性能,对于优化系统的整体性能非常重要。
第三步:解释如何使用atop监测iops read指标要使用atop监测iops read指标,可以按照以下步骤进行操作:1. 安装atop:首先需要在系统中安装atop。
这可以通过包管理工具来完成,比如使用apt-get、yum或者zypper等。
2. 启动atop:安装完成后,可以使用atop命令来启动atop进程,并开始监测系统的性能。
默认情况下,atop会每隔10秒输出一次监测结果。
3. 查看iops read指标:在atop的输出结果中,可以找到关于iops read指标的信息。
具体的位置可能会有所不同,取决于atop 版本和配置。
在默认配置下,可以在输出结果的最后一行找到“DSK”(磁盘)部分的信息。
在该部分中,会显示每个磁盘的读取和写入操作的数量,其中包括iops read指标。
第四步:解释如何分析iops read指标的结果分析iops read指标的结果可以帮助我们了解系统在读取操作上的性能状况。
以下是一些常见的分析方法:1. 基准测试:可以通过在系统上运行一些读取操作密集型的任务,比如文件读取、数据库查询等,来测试系统的iops read指标。
然后,根据测试结果来评估系统的性能表现。
linux常见io调度算法在Linux操作系统中,IO调度算法被用来优化磁盘IO的性能和效率。
当多个进程同时发起IO请求时,IO调度算法决定了这些IO请求的处理顺序,以提高系统的整体性能。
常见的Linux IO调度算法包括:1. Completely Fair Queuing (CFQ):CFQ是Linux内核默认的IO调度算法。
它将IO请求放入不同的队列中,并根据进程的优先级和历史IO行为,以公平的方式分配磁盘IO资源。
它相对于其他调度算法来说,更适用于多任务环境,能够保证每个进程都能够获得公平的IO延迟。
2. Deadline:Deadline算法将IO请求放入读队列和写队列,并根据截止期限来决定哪个请求先被处理。
读请求的截止期限相对较短,写请求的截止期限相对较长。
这种算法能够确保IO 请求在一定时间内得到满足,同时提供更好的响应时间和吞吐量。
3. Noop:Noop算法是一种简单的IO调度算法,它不进行任何调度,只是按照请求的顺序进行处理。
这种算法适用于那些不需要复杂调度的高性能存储系统,如固态硬盘(Solid State Drive, SSD)。
4. Anticipatory:Anticipatory算法通过预测进程的IO行为来进行调度。
当一个请求到达时,它会估计下一个请求的位置,并尝试将磁盘头移动到正确的位置,以减少寻道时间。
这种算法适用于那些读写访问比较复杂的应用,如数据库系统。
5. Budget Fair Queuing (BFQ):BFQ是一种较新的IO调度算法,它在CFQ的基础上进行了改进。
它通过调度进程级IO请求而不是单个进程的请求,以实现更好的公平性和延迟保证。
BFQ 算法与CFQ算法相比,能够更好地应对高吞吐量和低延迟要求。
选择适合的IO调度算法需要考虑系统的具体需求和硬件环境。
一般来说,CFQ算法适用于大多数使用场景,但对于高吞吐量和低延迟要求的应用,可以考虑使用Deadline或BFQ算法。
linux磁盘io指标
Linux磁盘I/O指标通常用于衡量系统磁盘的性能和健康状况。
这些指标对于系统管理员和运维人员来说非常重要,因为它们可以
帮助监控系统的负载和性能瓶颈。
以下是一些常见的Linux磁盘
I/O指标:
1. 延迟(Latency),磁盘I/O延迟是指从发出I/O请求到完
成该请求所需的时间。
延迟通常以毫秒为单位,较低的延迟意味着
磁盘响应更快。
2. 吞吐量(Throughput),磁盘I/O吞吐量是指在一定时间内
处理的数据量。
通常以每秒读取或写入的字节数来衡量。
高吞吐量
表示磁盘能够快速处理大量数据。
3. IOPS(每秒I/O操作数),IOPS是指每秒钟磁盘执行的读/
写操作次数。
较高的IOPS意味着磁盘能够处理更多的I/O请求,通
常用于衡量磁盘的性能。
4. 饱和度(Saturation),磁盘饱和度指的是磁盘的负载程度,即磁盘正在处理的I/O请求与其能够处理的最大I/O请求量之间的
比率。
当磁盘饱和度达到100%时,表示磁盘已经达到了其处理能力
的极限。
5. 平均队列长度(Average Queue Length),平均队列长度是
指在一段时间内等待处理的I/O请求的平均数量。
较长的队列长度
可能表明磁盘面临过多的I/O请求,可能会导致性能下降。
这些指标可以通过多种工具和命令来监控和测量,例如iostat、sar、vmstat等。
通过监控这些指标,系统管理员可以及时发现磁
盘性能问题并进行调整和优化,以确保系统的稳定性和性能。
如何在Linux中监视IO系统性能
dd 其实是工作于比较低层的一个数据拷贝和转换的*nix 平台的工具,但
是因为dd 命令支持*nix 平台的一些特殊设备,因此我们可以利用dd 命令的
这个特性来简单的测试磁盘的性能。
dd 命令
先说一下两个相关的特殊设备
/dev/null
空设备,通常用作输出设备,这个是*nix 系统上面的黑洞,所有送到这个
空设备上的内容都会凭空消失。
/dev/zero
空字符,通常用作输入,从/dev/zero 中读取时,它能源源不断的提供空字符(ASCII NUL, 0 乘以00)出来,要多少有多少。
于是就有了下面的用法:
测试磁盘的写入:/usr/bin/time dd if=/dev/zero of=/tmp/foo bs=4k count=1024000
这个命令时往磁盘的文件/tmp/foo 中写入一个4G 大小的文件,当然文件的内
容全部是空字符了,同时用/usr/bin/time 来对命令的执行进行计时,命令中的
bs 指的是写入文件时的块大小,其实就相当于Oracle 中的block 大小了,count 是写入的块数。
采取这种方法来写入数据时只是测试的连续读磁盘的性能,而
不是随机读的性能,不能采取这种方法检查一个机器的IOPS 的,只能检查磁
盘的吞吐率。
测试磁盘的读取:/usr/bin/time dd if=/tmp/foo of=/dev/null bs=4k
上面的命令是从/tmp/foo 文件中读取数据,然后扔掉,这里bs 用的是读取时。
Linux性能分析报告1. 引言本文将介绍Linux性能分析的基本概念和方法,以帮助读者了解如何分析和优化Linux系统的性能问题。
通过逐步的思路,你将学会如何识别和解决常见的性能瓶颈。
2. 性能分析工具首先,我们需要了解一些常用的性能分析工具。
以下是几个常用的工具:2.1 toptop是一个命令行工具,用于实时监视系统的任务和进程,并显示系统的整体性能。
2.2 vmstatvmstat用于报告虚拟内存的统计信息,包括内存、进程、I/O等。
2.3 iostatiostat用于报告CPU和IO的统计信息,可以帮助我们了解系统的磁盘性能。
2.4 sarsar是系统活动报告的简称,可以收集并报告系统的CPU、内存、磁盘和网络活动。
2.5 perfperf是一个强大的性能分析工具,可以用于分析CPU和内存的性能问题。
它提供了多种功能,如跟踪函数调用、性能计数器等。
3. 分析步骤3.1 观察系统负载使用top或者vmstat命令观察系统的负载情况。
关注CPU的使用率、内存的使用情况和进程的数量。
3.2 检查磁盘IO使用iostat命令检查磁盘的IO情况。
观察磁盘的读写速度和IOPS(每秒IO操作数)。
3.3 分析CPU使用率使用top或者sar命令分析CPU的使用率。
观察哪些进程占用了大量的CPU资源,是否有进程出现异常。
3.4 检查内存使用情况使用sar或者vmstat命令检查系统的内存使用情况。
观察内存的使用率、缺页情况和交换分区的使用情况。
3.5 进程级分析如果系统存在性能问题,可以使用perf工具进行进程级的分析。
使用perf top命令观察进程的函数调用情况,确定是否存在性能瓶颈。
4. 性能优化建议根据以上的性能分析结果,我们可以得出一些性能优化的建议:•如果CPU使用率过高,可以考虑优化CPU密集型的进程,如使用并行计算、减少循环等。
•如果磁盘IO过高,可以考虑优化磁盘读写操作,如使用更快的磁盘、优化文件系统等。
Unix/Linux 磁盘I/O 性能监控命令在介绍磁盘I/O 监控命令前,我们需要了解磁盘I/O 性能监控的指标,以及每个指标的所揭示的磁盘某方面的性能。
磁盘I/O 性能监控的指标主要包括:指标1:每秒I/O数(IOPS或tps)对于磁盘来说,一次磁盘的连续读或者连续写称为一次磁盘I/O, 磁盘的IOPS 就是每秒磁盘连续读次数和连续写次数之和。
当传输小块不连续数据时,该指标有重要参考意义。
指标2:吞吐量(Throughput)指硬盘传输数据流的速度,传输数据为读出数据和写入数据的和。
其单位一般为Kbps, MB/s 等。
当传输大块不连续数据的数据,该指标有重要参考作用。
指标3:平均I/O数据尺寸平均I/O 数据尺寸为吞吐量除以I/O 数目,该指标对揭示磁盘使用模式有重要意义。
一般来说,如果平均I/O 数据尺寸小于32K,可认为磁盘使用模式以随机存取为主;如果平均每次I/O 数据尺寸大于32K,可认为磁盘使用模式以顺序存取为主。
指标4:磁盘活动时间百分比(Utilization)磁盘处于活动时间的百分比,即磁盘利用率,磁盘在数据传输和处理命令(如寻道)处于活动状态。
磁盘利用率与资源争用程度成正比,与性能成反比。
也就是说磁盘利用率越高,资源争用就越严重,性能也就越差,响应时间就越长。
一般来说,如果磁盘利用率超过70%,应用进程将花费较长的时间等待I/O 完成,因为绝大多数进程在等待过程中将被阻塞或休眠。
指标5:服务时间(Service Time)指磁盘读或写操作执行的时间,包括寻道,旋转时延,和数据传输等时间。
其大小一般和磁盘性能有关,CPU/ 内存的负荷也会对其有影响,请求过多也会间接导致服务时间的增加。
如果该值持续超过20ms,一般可考虑会对上层应用产生影响。
指标6:I/O等待队列长度(Queue Length)指待处理的I/O 请求的数目,如果I/O 请求压力持续超出磁盘处理能力,该值将增加。
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 2
4 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 2
3 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,而且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. 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。
所以对于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。
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.所以53040/105=505KB per I/O.
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.所以2640/102=23KB per I/O.因此对于连续I/O系统来说我们要关注系统读取大量数据的能力即KB per request.对于随机I/O系统我们注重IOPS值.。