關(guān)于Linux性能監(jiān)控相信大家已經(jīng)小有了解，對(duì)于IO篇，讓我們先分析一些具體的情況，在這些情況下I/O會(huì)成為系統(tǒng)的瓶頸。我們會(huì)用到工具top，vmstat，iostat，sar等。每一個(gè)工具的輸出都從不同的方面反映除系統(tǒng)的性能情況。

　　Linux性能監(jiān)控情況1：同一時(shí)間進(jìn)行大量的I/O操作

　　在這種情況時(shí)我們會(huì)發(fā)現(xiàn)CPU的wa時(shí)間百分比會(huì)上升，證明系統(tǒng)的idle時(shí)間大部分都是在等待I/O操作。

　　# vmstat 1

　　procs -----memory----- ---swap---io---- --system--cpu----

　　r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa

　　3 2 0 55452 9236 1739020 0 0 9352 0 2580 8771 20 24 0 57

　　2 3 0 53888 9232 1740836 0 0 14860 0 2642 8954 23 25 0 52

　　2 2 0 51856 9212 1742928 0 0 12688 0 2636 8487 23 25 0 52

　　從這個(gè)輸出我們可以看到CPU有50%的時(shí)間都在等待I/O操作，我們還可以看到系統(tǒng)的bi值很大，證明系統(tǒng)有大量的I/O請(qǐng)求將磁盤內(nèi)容讀入內(nèi)存。

　　沒(méi)有很好的工具能看到到底是哪個(gè)進(jìn)程在進(jìn)行I/O讀寫(xiě)。但我們可以通過(guò)top命令的輸出來(lái)猜測(cè)

　　# top -d 1

　　top - 19:45:07 up 1:40, 3 users, load average: 6.36, 5.87, 4.40

　　Tasks: 119 total, 3 running, 116 sleeping, 0 stopped, 0 zombie

　　Cpu(s): 5.9% us, 87.1% sy, 0.0% ni, 0.0% id, 5.9% wa, 1.0% hi, 0.0% si

　　Mem: 2075672k total, 2022668k used, 53004k free, 7156k buffers

　　Swap: 2031608k total, 132k used, 2031476k free, 1709372k cached

　　PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ nFLT COMMAND

　　3069 root 5 -10 450m 303m 280m S 61.5 15.0 10:56.68 4562 vmware-vmx

　　3016 root 5 -10 447m 300m 280m S 21.8 14.8 12:22.83 3978 vmware-vmx

　　3494 root 5 -10 402m 255m 251m S 3.0 12.6 1:08.65 3829 vmware-vmx

　　3624 root 5 -10 401m 256m 251m S 1.0 12.6 0:29.92 3747 vmware-vmx

　　將top的輸出通過(guò)faults進(jìn)行排序。我們可以看到vmware產(chǎn)生最多的page faults。也就是說(shuō)它進(jìn)行了大量的IO操作。

Linux性能監(jiān)控情況2：管道太小

　　任何I/O操作都需要一定的時(shí)間，而且這些時(shí)間對(duì)于硬盤來(lái)說(shuō)是確定的，它包含磁盤旋轉(zhuǎn)的延時(shí)RD（rotation delay）和磁頭搜索時(shí)間DS（disk seek）。RD由磁盤轉(zhuǎn)速（RPM）決定。RD是磁盤旋轉(zhuǎn)一周所需時(shí)間的一半。如RPM為10000.

　　RPS=RPM/60=166

　　1/166=0.0006=6ms 磁盤旋轉(zhuǎn)一周要6毫秒

　　RD=6ms/2=3ms

　　磁盤平均搜索時(shí)間是3ms，數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠骄訒r(shí)是2ms，這樣一次I/O操作的平均時(shí)間是：

　　3ms+3ms+2ms=8ms

　　IOPS=1000/8=125 這塊磁盤的每秒IO數(shù)（IOPS）為125。所以對(duì)于10000RPM的磁盤來(lái)說(shuō)它所能承受的IO操作在IOPS在120～150之間。如果系統(tǒng)的I/O請(qǐng)求超過(guò)這個(gè)值，就會(huì)使磁盤成為系統(tǒng)的瓶頸。

　　對(duì)與系統(tǒng)而言有兩種不同種類的I/O壓力，連續(xù)I/O和隨機(jī)I/O。

　　連續(xù)I/O常常出現(xiàn)在企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)這樣的應(yīng)用中，需要連續(xù)的讀取大量數(shù)據(jù)。這種系統(tǒng)的性能依靠它讀取和移動(dòng)數(shù)據(jù)的大小和快慢。我們用iostat來(lái)監(jiān)控，會(huì)發(fā)現(xiàn)rKB/s,wKB/s會(huì)很高。

　　Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util

　　/dev/sda 0.00 12891.43 0.00 105.71 0.00 106080.00 0.00 53040.00 1003.46 1099.43 3442.43 26.49 280.00

　　從輸出我們看到w/s=105,wKB/s=53040.所以53040/105=505KB per I/O.

　　對(duì)于隨機(jī)I/O的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)性能的關(guān)注點(diǎn)不在搜傳輸數(shù)據(jù)的大小和速度，而是在磁盤的IOPS。這類系統(tǒng)的I/O請(qǐng)求比較小但是數(shù)量很大，如Web服務(wù)器和Mail服務(wù)器。他們的性能主要依賴每秒鐘可處理的請(qǐng)求數(shù)：

　　# iostat -x 1

　　avg-cpu: %user %nice %sys %idle

　　2.04 0.00 97.96 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

　　/dev/sda 0.00 633.67 3.06 102.31 24.49 5281.63 12.24 2640.82 288.89 73.67 113.89 27.22 50.00

　　從輸出我們看到w/s=102,wKB/s=2640.所以2640/102=23KB per I/O.因此對(duì)于連續(xù)I/O系統(tǒng)來(lái)說(shuō)我們要關(guān)注系統(tǒng)讀取大量數(shù)據(jù)的能力即KB per request.對(duì)于隨機(jī)I/O系統(tǒng)我們注重IOPS值.