1. 性能指标

  • 使用率，是指磁盘处理 I/O 的时间百分比。过高的使用率（比如超过 80%），通常意味着磁盘 I/O 存在性能瓶颈。
  • 饱和度，是指磁盘处理 I/O 的繁忙程度。过高的饱和度，意味着磁盘存在严重的性能瓶颈。当饱和度为 100% 时，磁盘无法接受新的 I/O 请求。
  • IOPS（Input/Output Per Second），是指每秒的 I/O 请求数。
  • 吞吐量，是指每秒的 I/O 请求大小。
  • 响应时间，是指 I/O 请求从发出到收到响应的间隔时间。

    不要孤立地去比较某一指标，而要结合读写比例、I/O 类型（随机还是连续）以及 I/O 的大小，综合来分析。

1.1 测试工具

推荐性能测试工具 fio ，测试 IOPS、吞吐量以及响应时间等核心指标。不同 I/O 大小（一般是 512B 至 1MB 中间的若干值）分别在随机读、顺序读、随机写、顺序写等各种场景下的性能情况。

2. 磁盘I/O观察

iostat 是最常用的磁盘 I/O 性能观测工具，它提供了每个磁盘的使用率、IOPS、吞吐量等各种常见的性能指标，这些指标实际上来自 /proc/diskstats。

  1. # -d -x表示显示所有磁盘I/O的指标
  2. $ iostat -d -x 1 
  3. Device            r/s     w/s     rkB/s     wkB/s   rrqm/s   wrqm/s  %rrqm  %wrqm r_await w_await aqu-sz rareq-sz wareq-sz  svctm  %util 
  4. loop0            0.00    0.00      0.00      0.00     0.00     0.00   0.00   0.00    0.00    0.00   0.00     0.00     0.00   0.00   0.00 
  5. loop1            0.00    0.00      0.00      0.00     0.00     0.00   0.00   0.00    0.00    0.00   0.00     0.00     0.00   0.00   0.00 
  6. sda              0.00    0.00      0.00      0.00     0.00     0.00   0.00   0.00    0.00    0.00   0.00     0.00     0.00   0.00   0.00 
  7. sdb              0.00    0.00      0.00      0.00     0.00     0.00   0.00   0.00    0.00    0.00   0.00     0.00     0.00   0.00   0.00

2.1 性能指标

image.png
注意：

  • %util ，就是我们前面提到的磁盘 I/O 使用率；
  • r/s+ w/s ，就是 IOPS；
  • rkB/s+wkB/s ，就是吞吐量；

  • r_await+w_await ，就是响应时间。

    3. 进程I/O观察

    3.1 pidstat

    1. $ pidstat -d 1 
    2. 13:39:51      UID       PID   kB_rd/s   kB_wr/s kB_ccwr/s iodelay  Command 
    3. 13:39:52      102       916      0.00      4.00      0.00       0  rsyslogd

    从 pidstat 的输出你能看到，它可以实时查看每个进程的 I/O 情况，包括下面这些内容。

  • 用户 ID（UID）和进程 ID（PID） 。

  • 每秒读取的数据大小（kB_rd/s） ，单位是 KB。
  • 每秒发出的写请求数据大小（kB_wr/s） ，单位是 KB。
  • 每秒取消的写请求数据大小（kB_ccwr/s） ，单位是 KB。
  • 块 I/O 延迟（iodelay），包括等待同步块 I/O 和换入块 I/O 结束的时间，单位是时钟周期。

    3.2 iotop

    1. $ iotop
    2. Total DISK READ :       0.00 B/s | Total DISK WRITE :       7.85 K/s 
    3. Actual DISK READ:       0.00 B/s | Actual DISK WRITE:       0.00 B/s 
    4. TID  PRIO  USER     DISK READ  DISK WRITE  SWAPIN     IO>    COMMAND 
    5. 15055 be/3 root        0.00 B/s    7.85 K/s  0.00 %  0.00 % systemd-journald