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DM8达梦数据库磁盘 I/O 性能诊断
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我们在 Linux 服务器排查问题时，一般会通过 top、vmstat、free、netstat、df -h 等命令排查 CPU、内存、网络和磁盘等问题。有的时候我们需要更进一步了解磁盘 I/O 的使用情况。本文介绍常用 I/O 性能分析命令和性能诊断方法。 I/O 性能分析命令iostatiostat 是 Linux 最常见的磁盘 I/O 监控工具。 基本用法 $iostat -d -x -k 1 10-d 表示：显示设备（磁盘）使用状态。 -k 表示：某些使用 block 为单位的列强制使用 Kilobytes 为单位。 1 10 表示：数据显示每隔 1 秒刷新一次，共显示 10 次。 -x 参数：我们可以获得更多统计信息。
rrqm/s：每秒进行 merge（多个 io 的合并）读操作的数量。 wrqm/s：每秒进行 merge（多个 io 的合并）写操作的数量。 rsec/s：每秒读取的扇区数。 wsec/s：每秒写入的扇区数。 rKB/s：每秒读多少k字节，在 kernel 2.4 以上，rkB/s=2×rsec/s，因为一个扇区为 512 bytes。 wKB/s：每秒写多少k字节，在 kernel 2.4 以上，wkB/s=2×wsec/s，因为一个扇区为 512 bytes。 avgrq-sz：平均请求扇区的大小。 avgqu-sz：是平均请求队列的长度。毫无疑问，队列长度越短越好。 await：每一个 IO 请求的处理的平均时间（单位是微秒毫秒）。这里可以理解为 IO 的响应时间，一般地系统 IO 响应时间应该低于 5 ms，如果大于 10 ms 就比较大了。这个时间包括了队列时间和服务时间，也就是说，一般情况下，await 大于 svctm，它们的差值越小，则说明队列时间越短，反之差值越大，队列时间越长，说明系统出了问题。 svctm：表示平均每次设备 I/O 操作的服务时间（以毫秒为单位）。如果 svctm 的值与 await 很接近，表示几乎没有 I/O 等待，磁盘性能很好，如果 await 的值远高于 svctm 的值，则表示 I/O 队列等待太长，系统上运行的应用程序将变慢。 %util：在统计时间内所有处理 IO 时间，除以总共统计时间，该参数暗示了设备的繁忙程度，如果该参数是 100% 表示设备已经接近满负荷运行了（当然如果是多磁盘，即使 %util 是 100%，因为磁盘的并发能力，所以磁盘使用未必就到了瓶颈）。 iotopiotop 是一个用 python 编写的类似 top 界面的磁盘 I/O 监控工具。 基本用法 iotop
DISK READ 和 DISK WRITE 字段：代表块设备在采样时间内的 I/O 带宽。 SWAPIN 和 IO 字段：表示当前进程或线程花费在页面换入和等待 I/O 的时间。 PRIO 字段：表示 I/O 优先级。 Total DISK READ 和 Total DISK WRITE 字段：表示总的 I/O 读写情况。 常用参数 \-o --only 只显示实际具有I/O操作的进程或线程。可以通过快捷键o进行控制\-b --batch 非交互式模式，可以用于保存输出结果\-n 刷新次数\-d 刷新间隔时间\-P 只显示进程，不显示线程\-p 监控指定进程或线程\-k 使用KB表示I/O带宽。默认情况下，iotop使用B/s,K/s,M/s表示I/O带宽。\-u 监控指定用户的I/O操作情况\-t 在每行输出加上时间戳\-q 只在第一次输出时显示列名称\-qq 不显示列名称\-qqq 不显示总的I/O信息I/O 性能诊断用 vmstat 命令了解系统状况 [root@dm8 ~]# vmstat 1 10procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu----- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st 0 0 0 2074352 93616 732548 0 0 41 25 77 82 0 1 99 0 0 0 0 0 2074600 93616 732548 0 0 0 8 128 194 0 0 100 0 0 0 0 0 2074432 93616 732548 0 0 0 8 193 234 0 1 99 0 0 0 0 0 2074416 93616 732548 0 0 0 8 121 194 0 0 100 0 0 0 0 0 2074424 93616 732548 0 0 0 24 136 194 0 0 100 0 0 0 0 0 2074700 93624 732540 0 0 0 80 771 721 0 2 98 0 0 0 0 0 2074796 93624 732552 0 0 0 4 100 180 0 0 100 0 0 0 0 0 2074672 93624 732552 0 0 0 8 107 179 0 0 100 0 0 0 0 0 2074860 93624 732552 0 0 0 8 164 224 0 0 100 0 0 0 0 0 2074596 93624 732552 0 0 0 8 114 187 0 0 100 0 0如果 b 的值为 2~3 倍 CPU 数量，bi 和 bo 的值很大（有时 bi 和 bo 值很小，但 in 和 cs 很大，也会引起磁盘 IO 负载重），wa 的值持续很高，如高于 40，id 也持续高于 70，这些现象都表明系统的 IO 可能出现性能问题。可以进一步通过 iostat 命令分析，如下所示： [root@dm8 ~]# iostat -x 1 5Linux 2.6.32-642.kb5.ky3.x86_64 (dm8) 2020年11月02日_x86_64_ (4 CPU)avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 0.09 0.00 0.72 0.03 0.00 99.17Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %utilsda 3.04 19.26 3.90 4.33 312.06 188.78 60.85 0.02 2.07 0.36 3.61 1.70 1.40dm-0 0.00 0.00 6.67 23.60 309.97 188.77 16.48 0.08 2.64 0.54 3.24 0.46 1.40dm-1 0.00 0.00 0.07 0.00 0.57 0.00 8.00 0.00 0.22 0.22 0.00 0.13 0.00查看 iostat 的结果时注意事项如下： 首先看 %util（服务 IO 的时间占总时间的百分比），如果这个值接近 100%，表示 IO 的请求很多（表示任务服务的所有时间几乎都用在 IO 上），这种现象表明磁盘 IO 性能出现瓶颈。 再看 await（表示每次io设备等待时间）和 svctm（表示每次 IO 设备服务时间，一般性能越好的磁盘，这个值越小）。如果 svctm 接近 await ，说明 IO 几乎没有等待，每个 IO 设备都得到及时的响应。 如果 svctm 远小于 await ，说明 IO 等待队列可能很长，IO 的得到服务的时间将延长（排队+服务时间）。 avgqu-sz：表示 IO 排队的现象，如果排队过长会影响 IO 的响应时间。 r/s+w/s：可以计算当前系统的 iops（可以结合硬盘的测试或者硬件参数来衡量是否超过磁盘的 iops 最大值）。通过 iostat 了解到如果磁盘 I/O 出现性能瓶颈，我们可以借助 pidstat ，定位出导致瓶颈的进程，分析进程的 I/O 行为，结合应用程序的原理，分析这些 I/O 的来源。 |
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