二十五、Linux性能优化实战学习笔记Linux 磁盘I/O是怎么工作的?(下)

简介: 使用率、饱和度、IOPS、吞吐量以及响应时间等。这五个指标,是衡量磁盘性能的基本指标。

磁盘性能指标

使用率、饱和度、IOPS、吞吐量以及响应时间等。这五个指标,是衡量磁盘性能的基本指标。

  1. 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。
  2. 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。
  3. IOPS(Input/Output Per Second),是指每秒的 I/O 请求数
  4. 吞吐量,是指每秒的 I/O 请求大小
  5. 响应时间,是指 I/O 请求从发出到收到响应的间隔时间

注意点

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。不能孤立看某一个指标。

使用场景

在数据库、大量小文件等这类随机读写比较多的场景中,IOPS 更能反映系统的整体性能

在多媒体等顺序读写较多的场景中,吞吐量才更能反映系统的整体性能

性能测试工具 fio

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

磁盘 I/O 观测

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,当然,这些指标实际上来自 /proc/diskstats

-d -x 表示显示所有磁盘 I/O 的指标

7b6ebe37717b47d5b182c7c730a1bae0.png

阿里云ESC只有一个磁盘设备.

[root@ninesun ~]# iostat -d -x 1
Linux 5.10.60-9.al8.x86_64 (ninesun)  01/18/2022  _x86_64_  (1 CPU)
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
vda              0.01    0.37      0.39      4.45     0.00     0.31  15.61  45.93    1.39    1.81   0.00    33.49    12.09   0.74   0.03
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
vda              1.00    0.00      8.00      0.00     0.00     0.00   0.00   0.00    1.00    0.00   0.00     8.00     0.00   1.00   0.10
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
vda              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
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
vda              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
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
vda              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

生产环境GP数据库的一个节点的的iostat

iostat指标解读  

  • %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

从 iostat 并不能直接得到磁盘饱和度。饱和度通常也没有其他简单的观测方法,不过,你可以把观测到的,平均请求队列长度或者读写请求完成的等待时间,跟基准测试的结果(比如通过 fio)进行对比,综合评估磁盘的饱和情况。

进程 I/O 观测

iostat 只提供磁盘整体的 I/O 性能数据

对于某个进程使用pidstat 和 iotop 这两个工具。

pidstat

c1730d11fa274e79aadfd81f0dfdb30a.pngpidstat 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。

iotop

它是一个类似于 top 的工具,你可以按照 I/O大小对进程排序,然后找到 I/O 较大的那些进程。

前两行分别表示,进程的磁盘读写大小总数和磁盘真实的读写大小总数。因为缓存、缓冲区、I/O 合并等因素的影响,它们可能并不相等。

剩下的部分,则是从各个角度来分别表示进程的 I/O 情况,包括线程 ID、I/O 优先级、每秒读磁盘的大小、每秒写磁盘的大小、换入和等待 I/O 的时钟百分比等

3da968950e324e8c80384ea2518e09ed.png

问题

如何判断是随机io还是顺序io?

跟踪进程的系统调用或者磁盘的I/O,根据读写的相对位置可以判断

将/dev/sda直接挂载到某个目录和将磁盘只一个分区后,/dev/sda1挂载到某个目录,这两种挂载的区别是什么?

区别是你怎么创建文件系统的,是使用分区还是整块磁盘

 

目录
相关文章
|
12月前
|
JavaScript Linux 网络安全
Termux安卓终端美化与开发实战:从下载到插件优化,小白也能玩转Linux
Termux是一款安卓平台上的开源终端模拟器,支持apt包管理、SSH连接及Python/Node.js/C++开发环境搭建,被誉为“手机上的Linux系统”。其特点包括零ROOT权限、跨平台开发和强大扩展性。本文详细介绍其安装准备、基础与高级环境配置、必备插件推荐、常见问题解决方法以及延伸学习资源,帮助用户充分利用Termux进行开发与学习。适用于Android 7+设备,原创内容转载请注明来源。
3346 77
|
11月前
|
存储 监控 Linux
Linux: 检测磁盘坏块 你得会吧!
Linux: 检测磁盘坏块 你得会吧!
733 19
Linux: 检测磁盘坏块 你得会吧!
|
10月前
|
Linux
【Linux】 Linux文件I/O常见操作技巧
以上就是Linux文件I/O操作的一些技巧,接纳它们,让它们成为你在Linux世界中的得力伙伴,工作会变得轻松许多。不过记住,技巧的运用也需要根据实际情况灵活掌握,毕竟,最适合的才是最好的。
283 28
|
10月前
|
Linux
在线对Linux进行磁盘扩容的技术指南。
综上所述,Linux磁盘扩容的过程,重要的不仅是技术,更是对每一步骤的深刻理解和投入的爱心。只要手握正确的工具,我们不仅能满足"孩子"的成长需求,还能享受其中的乐趣和成就。
628 10
|
11月前
|
监控 固态存储 Linux
如何判断Linux磁盘是SSD还是HDD?
总的来说,判断磁盘是SSD还是HDD并不复杂,只需要使用正确的命令和方法,就可以轻松得到结果。希望这些信息对你有所帮助,如果你还有其他问题,欢迎随时提问。
1269 15
|
12月前
|
关系型数据库 MySQL 应用服务中间件
Linux 手动安装快速部署 LNMP 环境实战
本文详细记录了在阿里云ECS上手动搭建LNMP环境的过程,系统选用Ubuntu 24.04。主要内容包括:1) 使用`apt`安装Nginx和MySQL,并更新软件源;2) 编译安装PHP 8.4.5,配置PHP-FPM及环境路径;3) 配置MySQL root用户密码;4) 调整Nginx支持PHP解析并测试整体环境。通过此过程,重现手动配置服务器的细节,帮助熟悉各组件的安装与协同工作。
823 23
|
12月前
|
Linux
Linux系统ext4磁盘扩容实践指南
这个过程就像是给你的房子建一个新的储物间。你需要先找到空地(创建新的分区),然后建造储物间(格式化为ext4文件系统),最后将储物间添加到你的房子中(将新的分区添加到文件系统中)。完成这些步骤后,你就有了一个更大的储物空间。
1232 10
|
Linux 开发工具 数据安全/隐私保护
阿里云linux实战体验报告
通过阿里云 linux 实战教学体验提升自我
235 1
|
6月前
|
Linux 应用服务中间件 Shell
二、Linux文本处理与文件操作核心命令
熟悉了Linux的基本“行走”后,就该拿起真正的“工具”干活了。用grep这个“放大镜”在文件里搜索内容,用find这个“探测器”在系统中寻找文件,再用tar把东西打包带走。最关键的是要学会使用管道符|,它像一条流水线,能把这些命令串联起来,让简单工具组合出强大的功能,比如 ps -ef | grep 'nginx' 就能快速找出nginx进程。
728 1
二、Linux文本处理与文件操作核心命令

热门文章

最新文章