iostat 用于输出 CPU 和磁盘 I/O 相关的统计信息。

命令格式：

iostat [ -c | -d ] [ -k | -m ] [ -t ] [ -V ] [ -x ][ device [...] | ALL ] [ -p [ device | ALL ] ] [ interval [ count ]]

1) iostat 命令的简单使用

iostat 命令可以显示 CPU 和 I/O 系统的负载情况及分区状态信息。

直接执行 iostat 命令可以显示下面的内容：

# iostat

# iostat -xm

（带 xm 参数显示扩展信息并将磁盘数据有每扇区改为每兆显示【1扇区等于512字节】）

Linux 2.6.33.3 ((none)) 12/17/10

avg-cpu: %user %nice %system %ioswait %stcal %idle

0.05 0.00 2.00 0.03 0.00 97.92

Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s

各项输出项目的含义如下：

avg-cpu 段：

%user：在用户级别运行所使用 CPU 的百分比。

%nice： nice 操作所使用 CPU 的百分比。

%sys：在系统级别（kernel）运行所使用 CPU 的百分比。

%iowait： CPU等待硬件 I/O 时，所占用 CPU 百分比。

%idle： CPU 空闲时间的百分比。

Device段：

tps：每秒钟发送到的 I/O 请求数

Blk_read/s：每秒读取的 block 数

Blk_wrtn/s：每秒写入的 block 数

Blk_read：读入的 block 总数

Blk_wrtn：写入的 block 总数

2) iostat 命令的参数说明

iostat 各个参数说明：

-c 仅显示 CPU 统计信息。与 -d 选项互斥。

-d 仅显示磁盘统计信息。与 -c 选项互斥。

-k 以 K 为单位显示每秒的磁盘请求数，默认单位块。

-p device | ALL

与 -x 选项互斥，用于显示块设备及系统分区的统计信息，也可以在 -p 后指定一个设备名，如：

# iostat -p hda

或显示所有设备：

# iostat -p ALL

-t 在输出数据时，打印收集数据的时间。

-V 打印版本号和帮助信息。

-x 输出扩展信息。

3) iostat 命令输出项目说明

Blk_read 读入块的总数

Blk_wrtn 写入块的总数

kB_read/s 每秒从驱动器读入的数据量，单位为 K。

kB_wrtn/s 每秒向驱动器写入的数据量，单位为 K。

kB_read 读入的数据总量，单位为 K。

kB_wrtn 写入的数据总量，单位为 K。

wrqm/s 将写入请求合并后，每秒发送到设备的写入请求数。

r/s 每秒发送到设备的读入请求数。

w/s 每秒发送到设备的写入请求数。

rsec/s 每秒从设备读入的扇区数。

wsec/s 每秒向设备写入的扇区数。

rkB/s 每秒从设备读入的数据量，单位为 K。

wkB/s 每秒向设备写入的数据量，单位为 K。

avgrq-sz 发送到设备的请求的平均大小，单位是扇区。

avgqu-sz 发送到设备的请求的平均队列长度。

await I/O 请求平均执行时间，包括发送请求和执行的时间。单位是毫秒。

svctm 发送到设备的 I/O 请求的平均执行时间。单位是毫秒。

%util 在 I/O 请求发送到设备期间，占用 CPU 时间的百分比。用于显示设备的带宽利用率。

当这个值接近 100% 时，表示设备带宽已经占满。

IO调度器（IO Scheduler）是操作系统用来决定块设备上IO操作提交顺序的方法。存在的目的有两个，一是提高IO吞吐量，二是降低IO响应时间。然而IO吞吐量和IO响应时间往往是矛盾的，为了尽量平衡这两者，IO调度器提供了多种调度算法来适应不同的IO请求场景。其中，对数据库这种随机读写的场景最有利的算法是DEANLINE。接着我们按照从简单到复杂的顺序，迅速扫一下Linux 2.6内核提供的几种IO调度算法。

1、NOOP NOOP算法的全写为No Operation。该算法实现了最最简单的FIFO队列，所有IO请求大致按照先来后到的顺序进行操作。之所以说“大致”，原因是NOOP在FIFO的基础上还做了相邻IO请求的合并，并不是完完全全按照先进先出的规则满足IO请求。假设有如下的io请求序列： 100，500，101，10，56，1000 NOOP将会按照如下顺序满足： 100(101)，500，10，56，1000

2、CFQ CFQ算法的全写为Completely Fair Queuing。该算法的特点是按照IO请求的地址进行排序，而不是按照先来后到的顺序来进行响应。假设有如下的io请求序列： 100，500，101，10，56，1000 CFQ将会按照如下顺序满足： 100，101，500，1000，10，56在传统的SAS盘上，磁盘寻道花去了绝大多数的IO响应时间。CFQ的出发点是对IO地址进行排序，以尽量少的磁盘旋转次数来满足尽可能多的IO请求。在CFQ算法下，SAS盘的吞吐量大大提高了。但是相比于NOOP的缺点是，先来的IO请求并不一定能被满足，可能会出现饿死的情况。

3、DEADLINE DEADLINE在CFQ的基础上，解决了IO请求饿死的极端情况。除了CFQ本身具有的IO排序队列之外，DEADLINE额外分别为读IO和写IO提供了FIFO队列。读FIFO队列的最大等待时间为500ms，写FIFO队列的最大等待时间为5s。FIFO队列内的IO请求优先级要比CFQ队列中的高，，而读FIFO队列的优先级又比写FIFO队列的优先级高。优先级可以表示如下： FIFO(Read) > FIFO(Write) > CFQ

4、ANTICIPATORY CFQ和DEADLINE考虑的焦点在于满足零散IO请求上。对于连续的IO请求，比如顺序读，并没有做优化。为了满足随机IO和顺序IO混合的场景，Linux还支持ANTICIPATORY调度算法。ANTICIPATORY的在DEADLINE的基础上，为每个读IO都设置了6ms的等待时间窗口。如果在这6ms内OS收到了相邻位置的读IO请求，就可以立即满足。

IO调度器算法的选择，既取决于硬件特征，也取决于应用场景。在传统的SAS盘上，CFQ、DEADLINE、ANTICIPATORY都是不错的选择；对于专属的数据库服务器，DEADLINE的吞吐量和响应时间都表现良好。然而在新兴的固态硬盘比如SSD、Fusion IO上，最简单的NOOP反而可能是最好的算法，因为其他三个算法的优化是基于缩短寻道时间的，而固态硬盘没有所谓的寻道时间且IO响应时间非常短。

查看和修改IO调度器的算法非常简单。假设我们要对sda进行操作，如下所示： cat /sys/block/sda/queue/scheduler echo “cfq” > /sys/block/sda/queue/scheduler