IO的執(zhí)行過(guò)程的各個(gè)參數(shù) - 如何在Linux中監(jiān)視IO系統(tǒng)性能

上圖的左邊是iostat顯示的各個(gè)性能指標(biāo)，每個(gè)性能指標(biāo)都會(huì)顯示在一條虛線之上，這表明這個(gè)性能指標(biāo)是從虛線之上的那個(gè)讀寫(xiě)階段開(kāi)始計(jì)量的，比如說(shuō)圖中的w/s從Linux IO scheduler開(kāi)始穿過(guò)硬盤(pán)控制器（CCIS/3ware），這就表明w/s統(tǒng)計(jì)的是每秒鐘從Linux IO scheduler通過(guò)硬盤(pán)控制器的寫(xiě)IO的數(shù)量。

結(jié)合上圖對(duì)讀IO操作的過(guò)程做一個(gè)說(shuō)明，在從OS Buffer Cache傳入到OS Kernel（Linux IO scheduler）的讀IO操作的個(gè)數(shù)實(shí)際上是rrqm/s＋r/s，直到讀IO請(qǐng)求到達(dá)OS Kernel層之后，有每秒鐘有rrqm/s個(gè)讀IO操作被合并，最終轉(zhuǎn)送給磁盤(pán)控制器的每秒鐘讀IO的個(gè)數(shù)為r/w;在進(jìn)入到操作系統(tǒng)的設(shè)備層（/dev/sda）之后，計(jì)數(shù)器開(kāi)始對(duì)IO操作進(jìn)行計(jì)時(shí)，最終的計(jì)算結(jié)果表現(xiàn)是await，這個(gè)值就是我們要的IO響應(yīng)時(shí)間了;svctm是在IO操作進(jìn)入到磁盤(pán)控制器之后直到磁盤(pán)控制器返回結(jié)果所花費(fèi)的時(shí)間，這是一個(gè)實(shí)際IO操作所花的時(shí)間，當(dāng)await與svctm相差很大的時(shí)候，我們就要注意磁盤(pán)的IO性能了;而avgrq-sz是從OS Kernel往下傳遞請(qǐng)求時(shí)單個(gè)IO的大小，avgqu-sz則是在OS Kernel中IO請(qǐng)求隊(duì)列的平均大小。

現(xiàn)在我們可以將iostat輸出結(jié)果和我們前面討論的指標(biāo)掛鉤了。

　　平均單次IO大?。↖O Chunk Size） <=> avgrq-sz
　　平均IO響應(yīng)時(shí)間（IO Response Time） <=> await
　　IOPS（IO per Second） <=> r/s ＋ w/s
　　吞吐率（Throughtput） <=> rkB/s ＋ wkB/s

topiostat的應(yīng)用實(shí)例

觀察IO Scheduler的IO合并（IO Merge）

前面說(shuō)過(guò)IO在執(zhí)行過(guò)程中會(huì)被合并以提高效率，下面就結(jié)合dd命令和iostat命令看一下。

我們先執(zhí)行dd命令，設(shè)置bs參數(shù)值為1k，完整命令如下

　　dd if=/dev/zero of=test bs=1k count=1024000

同時(shí)打開(kāi)另外一個(gè)終端執(zhí)行iostat命令，這里只查看變化那個(gè)磁盤(pán)的更改，每秒刷新一次數(shù)據(jù)，完整命令如下

　　iostat -x hdc7 1

然后我們可以得到下面的結(jié)果

　　Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
　　hdc7 0.00 9447.00 0.00 776.00 0.00 80616.00 0.00 40308.00 103.89 480.18 805.95 1.29 100.00
　　avg-cpu: %user %nice %sys %iowait %idle
　　0.50 0.00 56.00 43.50 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
　　hdc7 0.00 9534.00 0.00 872.00 0.00 81384.00 0.00 40692.00 93.33 274.56 401.19 1.14 99.00
　　avg-cpu: %user %nice %sys %iowait %idle
　　2.50 0.00 46.50 14.00 37.00
　　Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
　　hdc7 0.00 6766.00 1.00 276.00 8.00 58808.00 4.00 29404.00 212.33 197.27 321.66 1.95 54.00
　　avg-cpu: %user %nice %sys %iowait %idle
　　0.50 0.00 0.50 0.00 99.00

看結(jié)果中第一組數(shù)據(jù)中的avgrq-sz，為103.89個(gè)扇區(qū)，磁盤(pán)的每個(gè)扇區(qū)為512字節(jié)，因此平均IO大小為103.89＊512/1024=52k字節(jié)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于我們dd命令時(shí)給定的參數(shù)1k字節(jié)，也就是說(shuō)IO在中間被合并了?？淳薮蟮膚rqm/s也能得出同樣的結(jié)論。

附：在windows中監(jiān)視IO性能

本來(lái)準(zhǔn)備寫(xiě)一篇windows中監(jiān)視IO性能的，后來(lái)發(fā)現(xiàn)好像可寫(xiě)的內(nèi)容不多，windows在細(xì)節(jié)這方面做的不是那么的好，不過(guò)那些基本信息還是有的。

在Windows中監(jiān)視性能基本都用性能監(jiān)視器了，與IO性能相關(guān)的有兩個(gè)大類(lèi)，一個(gè)是”LogicalDisk”，另外一個(gè)是”P(pán)hysicalDisk”，”LogicalDisk”更多的是用來(lái)監(jiān)視文件相關(guān)的IO性能，而”P(pán)hysicalDisk”則是用來(lái)監(jiān)視LUN或者是磁盤(pán)卷，下面就列舉下與前面所列舉的IO性能相關(guān)的計(jì)數(shù)器，具體的自己研究了：

單次IO大小

　　?Avg. Disk Bytes/Read
　　?Avg. Disk Bytes/Write

IO響應(yīng)時(shí)間

　　?Avg. Disk sec/Read
　　?Avg. Disk sec/Write

IOPS

　　?Disk Reads/sec
　　?Disk Writes/sec
　　?Disk Transfers/sec

IO吞吐率

　　?Disk Bytes/sec
　　?Disk Read Bytes/sec
　　?Disk Write Bytes/sec