如何监视和分析 I/O 等待和磁盘活动 ？

在本指南中，我们将深入研究 I/O 等待的细微差别，其对性能的影响以及实践策略以有效监控和分析。

什么是 I/O 等待 ？

I/O 等待表示 CPU 必须等待 I/O 操作（如读取或写入磁盘）完成的时间。I/O 等待时间延长会导致系统瓶颈和性能明显下降。

监视 I/O 等待和磁盘活动的必要性

Spotting Bottlenecks

通过定期监控，可以识别并纠正导致延迟的地方，确保它们不会演变成主要问题。

System Optimization

解决I/O等待时间问题直接有助于系统高效运行。

Predictive Maintenance

早期检测异常的磁盘活动可以避免潜在的磁盘故障。

需要关注的指标

• I/O Wait Time : 反映 CPU 闲置的时间，等待 I/O 任务完成。
• Disk Read/Write Speeds : 读取或写入存储的速度指标。
• Disk Queue Length : I/O 操作等待的数量，持续的高队列可能标志着瓶颈。
• Disk Usage : 显示当前使用的总磁盘空间的百分比。

使用命令行工具监控

iostat

iostat -x 5

这提供了每 5 秒扩展一次的统计信息 (-x)

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

• %util : 表示提出 I/O 请求的 CPU 时间的百分比。高读数表示潜在的磁盘饱和度。
• await : I/O 操作的平均时间。较高的值可以暗示磁盘或系统瓶颈。

vmstat

vmstat 5

它每隔 5 秒报告一次虚拟内存统计信息。

procs -----------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 1000000 100000 200000    0    0     0     0    0    0  5  5 90  0  0

• wa : 表示CPU等待 I/O 的时间，持续高值表示由于 I/O 操作导致的频繁 CPU 等待。
• bi 和 bo : 分别指示从设备接收和发送到设备的块，以了解I/O活动。

提升措施

Routine Disk Maintenance

碎片整理、错误检查和不必要的文件清理等活动可以显著提高磁盘性能。

Hardware Upgrades

定期升级和维护硬件设施

Optimization of Software

确保所有软件和数据库操作都在高效运行，避免同时运行大量磁盘密集型任务。

Embrace Caching

缓存降低了磁盘读写的频率，从而提高了性能。

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