IO的执行过程的各个参数 - 如何在Linux中监视IO系统性能

IO的执行过程的各个参数

上图的左边是iostat显示的各个性能指标，每个性能指标都会显示在一条虚线之上，这表明这个性能指标是从虚线之上的那个读写阶段开始计量的，比如说图中的w/s从Linux IO scheduler开始穿过硬盘控制器（CCIS/3ware），这就表明w/s统计的是每秒钟从Linux IO scheduler通过硬盘控制器的写IO的数量。

结合上图对读IO操作的过程做一个说明，在从OS Buffer Cache传入到OS Kernel（Linux IO scheduler）的读IO操作的个数实际上是rrqm/s＋r/s，直到读IO请求到达OS Kernel层之后，有每秒钟有rrqm/s个读IO操作被合并，最终转送给磁盘控制器的每秒钟读IO的个数为r/w;在进入到操作系统的设备层（/dev/sda）之后，计数器开始对IO操作进行计时，最终的计算结果表现是await，这个值就是我们要的IO响应时间了;svctm是在IO操作进入到磁盘控制器之后直到磁盘控制器返回结果所花费的时间，这是一个实际IO操作所花的时间，当await与svctm相差很大的时候，我们就要注意磁盘的IO性能了;而avgrq-sz是从OS Kernel往下传递请求时单个IO的大小，avgqu-sz则是在OS Kernel中IO请求队列的平均大小。

现在我们可以将iostat输出结果和我们前面讨论的指标挂钩了。

　　平均单次IO大小（IO Chunk Size） <=> avgrq-sz
　　平均IO响应时间（IO Response Time） <=> await
　　IOPS（IO per Second） <=> r/s ＋ w/s
　　吞吐率（Throughtput） <=> rkB/s ＋ wkB/s

topiostat的应用实例

观察IO Scheduler的IO合并（IO Merge）

前面说过IO在执行过程中会被合并以提高效率，下面就结合dd命令和iostat命令看一下。

我们先执行dd命令，设置bs参数值为1k，完整命令如下

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

同时打开另外一个终端执行iostat命令，这里只查看变化那个磁盘的更改，每秒刷新一次数据，完整命令如下

　　iostat -x hdc7 1

然后我们可以得到下面的结果

　　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

看结果中第一组数据中的avgrq-sz，为103.89个扇区，磁盘的每个扇区为512字节，因此平均IO大小为103.89＊512/1024=52k字节，远远大于我们dd命令时给定的参数1k字节，也就是说IO在中间被合并了。看巨大的wrqm/s也能得出同样的结论。

附：在windows中监视IO性能

本来准备写一篇windows中监视IO性能的，后来发现好像可写的内容不多，windows在细节这方面做的不是那么的好，不过那些基本信息还是有的。

在Windows中监视性能基本都用性能监视器了，与IO性能相关的有两个大类，一个是”LogicalDisk”，另外一个是”PhysicalDisk”，”LogicalDisk”更多的是用来监视文件相关的IO性能，而”PhysicalDisk”则是用来监视LUN或者是磁盘卷，下面就列举下与前面所列举的IO性能相关的计数器，具体的自己研究了：

单次IO大小

　　•Avg. Disk Bytes/Read
　　•Avg. Disk Bytes/Write

IO响应时间

　　•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