iostat 命令介绍

Linux iostat 命令详解：CPU 和磁盘 I/O 监控

在 Linux 服务器上，性能优化和故障排查是日常运维的重要任务，而 iostat 命令是分析 CPU 负载 和 磁盘 I/O 的利器。

本文将深入解析 iostat 的使用方法，并通过 实例解析 CPU 和磁盘 I/O 指标，帮助大家掌握其应用场景。

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1. 什么是 iostat？

iostat（I/O Statistics）用于 监控 CPU 使用率 和 磁盘 I/O 性能，帮助判断：

• CPU 是否因 I/O 过载
• 磁盘是否存在瓶颈
• 系统整体负载情况

iostat 主要包含两部分：

1. CPU 负载信息（用户态、系统态、I/O 等待等）
2. 磁盘 I/O 负载信息（吞吐量、TPS、读写速率等）

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2. iostat 命令安装

如果系统没有安装 iostat，可以通过 sysstat 软件包进行安装：

# CentOS / RHEL
yum install -y sysstat

# Ubuntu / Debian
apt install -y sysstat

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3. iostat 命令基本使用

(1) 查看 CPU 和磁盘 I/O 负载

iostat

示例输出：

Linux 2.6.32-696.10.1.el6.x86_64 (devhost32)    03/20/2025      _x86_64_        (32 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.15    0.00    0.06    0.04    0.00   99.76

Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn
sda               2.97         0.53        76.33    8195476 1180424664
sdb               1.56         0.98        45.19   15172746  698917744

📌 分析：

• CPU 部分：
  • %iowait = 0.04% → 说明磁盘 I/O 没有严重影响 CPU 性能。
  • %idle = 99.76% → CPU 资源充足，负载较低。
• 磁盘部分：
  • sda 的 Blk_wrtn/s = 76.33 → 磁盘写入压力较大，但 TPS（2.97）不高。

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4. 详细参数解析

(1) CPU 负载指标

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle

指标	说明
%user	用户态 CPU 使用率（应用程序占用）
%nice	低优先级任务 CPU 使用率（nice 调度的进程）
%system	内核态 CPU 使用率（驱动程序、系统调用等）
%iowait	CPU 等待磁盘 I/O 的时间，高于 10% 可能存在 I/O 瓶颈
%steal	被虚拟机管理程序（hypervisor）抢占的 CPU 时间，用于虚拟化环境
%idle	CPU 空闲率，越高代表负载越低

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(2) 磁盘 I/O 指标

Device:            tps   Blk_read/s   Blk_wrtn/s   Blk_read   Blk_wrtn

指标	说明
Device	设备名称（如 sda、sdb、dm-* 等）
tps	每秒 I/O 传输数（事务数），代表磁盘 IOPS
Blk_read/s	每秒读取的块数（默认 512B/块）
Blk_wrtn/s	每秒写入的块数
Blk_read	读取的总块数
Blk_wrtn	写入的总块数

📌 重点关注 tps 和 iowait：

• tps 高，但 iowait 低 → 说明磁盘可以承受压力，I/O 性能正常。
• tps 低，但 iowait 高 → 可能是磁盘 I/O 瓶颈，建议优化存储。

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5. iostat 高级用法

(1) 每秒更新一次，连续监控

iostat 1

📌 适用于实时监控系统 I/O 变化趋势。

(2) 只显示磁盘 I/O 统计

iostat -d 2

📌 每 2 秒刷新一次，仅显示磁盘 I/O 信息。

(3) 显示扩展 I/O 信息

iostat -x 1

📌 包含 util 指标，显示磁盘利用率：

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s   svctm   %util
sda               0.00    45.33   10.21   78.14    1.32   85.23

指标	说明
rrqm/s	每秒合并的读请求数
wrqm/s	每秒合并的写请求数
r/s	每秒读取次数
w/s	每秒写入次数
svctm	平均 I/O 响应时间（毫秒）
%util	磁盘忙碌率（接近 100% 表示磁盘瓶颈）

📌 如何判断磁盘瓶颈？

1. %util > 80%：磁盘负载过高。
2. svctm 过大（> 10ms）：I/O 响应变慢，可能是磁盘性能问题。

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6. 典型故障分析

(1) iowait 过高（磁盘瓶颈）

%user  %system  %iowait  %idle
  1.5     1.2      40.3    57.0

📌 解决方案：

• 确认磁盘负载：iostat -x 1
• 查看 I/O 进程：iotop
• 增加 SSD、优化磁盘 RAID 或 I/O 调度策略

(2) %steal 过高（虚拟化瓶颈）

%user  %system  %steal  %idle
  5.0     3.2     45.7   46.1

📌 解决方案：

• %steal 过高 → 说明 CPU 资源被虚拟化管理器抢占，需要增加物理 CPU 资源。

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7. 总结

关注点	现象	可能问题
%iowait 过高	>10%	磁盘 I/O 瓶颈
%util 过高	>80%	磁盘压力大
%steal 过高	>20%	虚拟机资源不足

✅ iostat 是 分析 CPU 与磁盘 I/O 瓶颈的利器，可以与 iotop、vmstat 等工具结合使用，快速定位系统性能问题。