iostat命令

iostat（Input/Output Statistics）是Linux系统中用于监控磁盘I/O性能和CPU使用率的核心工具，可实时查看磁盘读写速度、I/O等待时间、设备繁忙程度等关键指标，与top、free命令互补——top侧重进程与CPU，free侧重内存，iostat聚焦I/O子系统，是排查磁盘瓶颈、定位I/O密集型进程的必备工具。默认情况下，iostat会输出系统启动以来的平均I/O统计信息，支持实时刷新监控。

一、iostat命令基础使用

1.1 安装说明

iostat属于sysstat工具集，部分最小化安装的Linux系统可能未预装，需手动安装：

# CentOS/RHEL系列
yum install -y sysstat

# Ubuntu/Debian系列
apt-get install -y sysstat

# 验证安装
iostat --version

1.2 基本语法

# 基础用法：输出系统启动以来的CPU和磁盘I/O平均统计
iostat

# 完整语法
iostat [选项参数] [设备名] [刷新间隔秒数] [刷新次数]

说明：设备名（如sda、vda）可选，不指定则显示所有磁盘设备；刷新间隔和次数配合使用，实现实时监控（如iostat 2 3表示每2秒刷新一次，共刷新3次）。

1.3 核心选项参数

iostat选项丰富，核心用于过滤输出内容、优化显示格式，常用选项如下：

# 核心功能选项
-c：仅显示CPU相关统计信息（等价于默认无选项的CPU部分）
-d：仅显示磁盘I/O相关统计信息（最常用，聚焦磁盘性能）
-x：显示扩展I/O统计信息（含读写响应时间、设备繁忙率等核心指标，推荐排查问题时使用）
-k：以千字节（KiB）为单位显示磁盘读写数据量（默认）
-m：以兆字节（MiB）为单位显示磁盘读写数据量（日常使用更直观）
-t：在输出中添加时间戳，便于日志记录和时间关联分析
-p <设备名>：显示指定设备及其分区的I/O统计（如-p sda，显示sda及sda1、sda2等分区）

# 其他实用选项
-h：以人类可读格式显示（部分系统支持，自动适配单位）
-V：显示iostat版本信息
-o <文件名>：将统计结果输出到指定文件，便于后续分析

二、iostat命令输出界面解读

iostat默认输出分为CPU统计区和磁盘I/O统计区，结合核心选项-dxtm可获取更全面的I/O性能数据，以下分场景详细解读。

2.1 默认输出（iostat）

Linux 3.10.0-1160.el7.x86_64 (localhost.localdomain)  01/27/2026  _x86_64_    CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.25    0.00    0.10    0.01    0.00   99.64

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
vda               0.85        12.30         4.50    1265432     460890
vdb               0.05         0.20         0.00     20480          0    (4

CPU统计区（avg-cpu）

与top命令的CPU统计逻辑一致，重点关注%iowait字段（I/O等待时间占比）：

  • %user：用户空间CPU占用率；
  • %nice：优先级调整后的用户进程CPU占用率；
  • %system：内核空间CPU占用率；
  • %iowait：CPU等待磁盘I/O完成的时间占比（核心I/O关联指标，持续高于5%说明磁盘I/O存在瓶颈）；
  • %steal：虚拟机被宿主机抢占的CPU占比；
  • %idle：CPU空闲率。

磁盘I/O统计区（Device）

每一行对应一个磁盘设备（如vda、vdb），默认以KiB为单位，字段含义如下：

  • Device：磁盘设备名称（虚拟机常用vda/vdb，物理机常用sda/sdb）；
  • tps：每秒向磁盘设备发起的I/O请求数（Transactions Per Second），包含读写请求，反映设备繁忙程度；
  • kB_read/s：每秒从磁盘读取的数据量（KiB）；
  • kB_wrtn/s：每秒向磁盘写入的数据量（KiB）；
  • kB_read：系统启动以来从磁盘读取的总数据量（KiB）；
  • kB_wrtn：系统启动以来向磁盘写入的总数据量（KiB）。

2.2 扩展I/O输出（iostat -dxtm 2 3）

执行iostat -dxtm 2 3（仅显示磁盘、扩展信息、MiB单位、每2秒刷新一次、共3次），输出更详细的I/O性能指标，是排查I/O瓶颈的核心命令：

Linux 3.10.0-1160.el7.x86_64 (localhost.localdomain)         01/27/2026         _x86_64_        (4 CPU)

02:30:00 PM
Device:         rrqm/s   w    rMB/s    wMB/s avgrq-sz avgqu-sz   await r_await w_await  svctm  %util
vda              0.00      0.02    0.10    0.75     0.01     0.00     30.50     0.00    2.10    1.80    2.15   0.30   0.02
vdb              0.00      0.00    0.00    0.05     0.00     0.00     8.00      0.00    0.50    0.00    0.50   0.20   0.00rqm/s     r/s     w/s

新增扩展字段解读（核心指标重点标注）：

  • rrqm/s：每秒合并的读请求数（内核将多个连续读请求合并，减少磁盘寻道时间，值越高越好）；
  • wrqm/s：每秒合并的写请求数（同理，值越高说明写请求合并效果越好）；
  • r/s：每秒实际处理的读请求数（区别于rrqm/s，为合并后的最终读请求数）；
  • w/s：每秒实际处理的写请求数（同理，为合并后的最终写请求数）；
  • rMB/s：每秒读取的数据量（MiB，比kB_read/s更直观）；
  • wMB/s：每秒写入的数据量（MiB）；
  • avgrq-sz：平均每个I/O请求的大小（扇区数，换算为字节需×512），值越大说明I/O请求越集中（如大文件读写），值越小说明请求越零散（如小文件随机读写）；
  • avgqu-sz：平均等待处理的I/O请求队列长度（核心指标，持续大于1说明请求排队严重，磁盘处理能力不足）；
  • await：平均每个I/O请求的总等待时间（毫秒），包含队列等待时间和设备处理时间（正常情况下应小于20ms，持续高于50ms说明I/O压力大）；
  • r_await：平均每个读请求的等待时间（毫秒）；
  • w_await：平均每个写请求的等待时间（毫秒）；
  • svctm：平均每个I/O请求的设备处理时间（毫秒，反映磁盘硬件的实际处理速度，受磁盘转速、接口类型影响）；
  • %util：磁盘设备繁忙率（核心指标，百分比，反映磁盘在单位时间内的忙碌程度，持续高于80%说明磁盘已接近满负荷，存在I/O瓶颈）。

三、iostat命令常用场景示例

3.1 日常快速排查磁盘I/O状态（推荐）

iostat -dxtm 1 5  # 每1秒刷新一次，共5次，显示扩展I/O信息，MiB单位
# 重点观察%util（繁忙率）、await（等待时间）、avgqu-sz（队列长度），快速定位是否存在I/O瓶颈

3.2 监控指定磁盘设备的I/O性能

iostat -dxtm -p vda 2  # 仅监控vda磁盘及其分区，每2秒刷新一次
# 适合聚焦特定磁盘（如存储数据的vdb）进行针对性监控

3.3 记录I/O性能日志（带时间戳）

iostat -dxtm -t 5 10 -o io_log.txt  # 每5秒刷新一次，共10次，带时间戳，结果写入io_log.txt
# 便于后续分析I/O性能变化趋势，或排查历史I/O异常问题

3.4 仅查看CPU与I/O的关联统计

iostat -tm 2  # 显示CPU和磁盘I/O统计，MiB单位，每2秒刷新一次
# 重点关注%iowait与磁盘%util的关联，判断CPU空闲是否因I/O等待导致

四、关键误区与注意事项

  1. 误区：tps高即代表I/O瓶颈 tps仅反映请求次数，需结合avgrq-sz判断：若tps高但avgrq-sz小（零散小请求），可能导致%util升高；若tps中等但avgrq-sz大（大文件读写），%util可能较低，未必是瓶颈。核心需结合%util、await综合判断。
  2. %util与实际磁盘性能的关系 传统机械硬盘的%util持续高于80%可判定为瓶颈；固态硬盘（SSD）因支持并行I/O，%util接近100%时仍可能有较好性能，需结合await（等待时间）和业务响应速度综合评估，而非单一依赖%util。
  3. 区分“请求合并”与“请求零散” rrqm/s、wrqm/s值越高，说明内核合并请求效果越好，磁盘寻道时间减少，I/O效率越高；若这两个值极低且r/s、w/s很高，说明请求零散（如大量小文件读写），易导致磁盘繁忙。
  4. 实时监控需排除首屏平均数据 iostat首屏输出的是系统启动以来的平均统计数据，参考价值有限，实时监控时建议忽略首屏，重点关注后续刷新的即时数据（如iostat 2 5的第2-5屏数据）。
  5. 与其他命令配合排查瓶颈 iostat仅显示磁盘I/O整体状态，若需定位具体进程，需结合iotop（进程级I/O监控）、pidstat -d（进程I/O统计）等命令，找到占用I/O资源最高的进程。
  6. 注意设备名称对应关系 部分系统中磁盘设备名可能与分区对应（如vda1是vda的分区），使用-p选项可清晰区分设备与分区，避免误判。

五、补充说明

iostat是I/O性能监控的基础工具，适合快速定位整体磁盘瓶颈；若需更深入的分析（如I/O请求类型、文件系统层面的I/O），可结合blktrace（磁盘I/O跟踪）、df -i（inode使用情况）等命令。此外，对于虚拟化环境（如KVM、Docker），iostat显示的是宿主机层面的磁盘I/O，若需监控容器内部的I/O，需结合容器化工具（如docker stats）或在容器内安装sysstat工具。

posted @ 2026-01-26 17:03  向闲而过  阅读(2)  评论(0)    收藏  举报