iostat / sar 命令详解

作用

iostat主要用于监控系统设备的IO负载情况，根据这个可以看出当前系统的写入量和读取量，CPU负载和磁盘负载。

iostat属于sysstat软件包。可以用yum install sysstat 直接安装。

iostat用法

1.用法：iostat [选项] [<时间间隔>] [<次数>]

 命令参数：
-c： 显示CPU使用情况
-d： 显示磁盘使用情况
-N： 显示磁盘阵列(LVM) 信息
-n： 显示NFS 使用情况
-k： 以 KB 为单位显示
-m： 以 M 为单位显示
-t： 报告每秒向终端读取和写入的字符数和CPU的信息
-V： 显示版本信息
-x： 显示详细信息
-p： [磁盘] 显示磁盘和分区的情况
 

实例：

显示所有设备的负载情况

cpu属性值说明：

%user：CPU处在用户模式下的时间百分比。
%nice：CPU处在带NICE值的用户模式下的时间百分比。
%system：CPU处在系统模式下的时间百分比。
%iowait：CPU等待输入输出完成时间的百分比。
%steal：管理程序维护另一个虚拟处理器时，虚拟CPU的无意识等待时间百分比。
%idle：CPU空闲时间百分比。
   

如果%iowait的值过高，表示硬盘存在I/O瓶颈，%idle值高，表示CPU较空闲，如果%idle值高但系统响应慢时，有可能是CPU等待分配内存，此时应加大内存容量。%idle值如果持续低于10，那么系统的CPU处理能力相对较低，表明系统中最需要解决的资源是CPU。

disk属性值说明：

磁盘名称
device:磁盘名称
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 -d sda     显示指定硬盘信息 

3  iostat -d -x -k 1 1      查看设备使用率（%util）、响应时间（await）

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。
rrqm/s: 每秒进行 merge 的读操作数目。即 rmerge/s
wrqm/s: 每秒进行 merge 的写操作数目。即 wmerge/s
r/s: 每秒完成的读 I/O 设备次数。即 rio/s
w/s: 每秒完成的写 I/O 设备次数。即 wio/s
rkB/s: 每秒读K字节数。是 rsect/s 的一半，因为每扇区大小为512字节。
wkB/s: 每秒写K字节数。是 wsect/s 的一半。
avgrq-sz: 平均每次设备I/O操作的数据大小 (扇区)。
avgqu-sz: 平均I/O队列长度。
rsec/s: 每秒读扇区数。即 rsect/s
wsec/s: 每秒写扇区数。即 wsect/s
r_await:每个读操作平均所需的时间
不仅包括硬盘设备读操作的时间，还包括了在kernel队列中等待的时间。
w_await:每个写操作平均所需的时间
不仅包括硬盘设备写操作的时间，还包括了在kernel队列中等待的时间。
await: 平均每次设备I/O操作的等待时间 (毫秒)。
svctm: 平均每次设备I/O操作的服务时间 (毫秒)。
%util: 一秒中有百分之多少的时间用于 I/O 操作，即被io消耗的cpu百分比
 

备注：重要
如果 %util 接近 100%，说明产生的I/O请求太多，
I/O系统已经满负荷，该磁盘可能存在瓶颈。如果 svctm 
比较接近 await，说明 I/O 几乎没有等待时间；如果 await 
远大于 svctm，说明I/O 队列太长，io响应太慢，则需要进行必要优化。
如果avgqu-sz比较大，也表示有当量io在等待。
 

iostat是Linux中被用来监控系统的I/O设备活动情况的工具，是input/output statistics的缩写。它可以生成三种类型的报告：

CPU利用率报告
设备利用率报告
网络文件系统报告

iostat通过生成的报告来帮助管理员更好的调整系统设置来平衡各个物理磁盘之间的I/O负载
 

SAR

 在使用 Linux系统时，常常会遇到各种各样的问题，比如系统容易死机或者运行速度突然变慢，这时我们常常猜测：是否硬盘空间不足，是否内存不足，是否 I/O出现瓶颈，还是系统的核心参数出了问题？这时，我们应该考虑使用 sar工具对系统做一个全面了解，分析系统的负载状况

    sar（System ActivityReporter）是系统活动情况报告的缩写。sar工具将对系统当前的状态进行取样，然后通过计算数据和比例来表达系统的当前运行状态。它的特点是可以连续对系统取样，获得大量的取样数据；取样数据和分析的结果都可以存入文件，所需的负载很小。 sar是目前 Linux上最为全面的系统性能分析工具之一，可以从多方面对系统的活动进行报告，包括：文件的读写情况、系统调用的使用情况、磁盘I/O、CPU效率、内存使用状况、进程活动及IPC有关的活动等。为了提供不同的信息，sar提供了丰富的选项、因此使用较为复杂。

SAR命令格式

sar [ options ] [ <interval> [ <count> ] ]

-A	等价于 -bBcdqrRuvwWy -I SUM -I XALL -n ALL -P ALL
-b	显示I/O和传送速率的统计信息
-B	输出内存页面的统计信息
-c	输出进程统计信息，每秒创建的进程数
-d	输出每一个块设备的活动信息
-i interval	指定间隔时长，单位为秒
-p	显示友好设备名字，以方便查看，也可以和-d和-n参数结合使用，比如 -dp或-np
-q	输出进程队列长度和平均负载状态统计信息
-r	输出内存和交换空间的统计信息
-R	输出内存页面的统计信息
-t	读取 /var/log/sa/saDD的数据时显示其中记录的原始时间，如果没有这个参数使用用户的本地时间
-u	输出CPU使用情况的统计信息
-v	输出inode、文件和其他内核表的统计信息
-V	输出版本号信息
-w	输出系统交换活动信息
-W	输出系统交换的统计信息
-y	输出TTY设备的活动信息
-n {DEV|EDEV|NFS|NFSD|SOCK|ALL}	分析输出网络设备状态统计信息。
DEV	报告网络设备的统计信息
EDEV	报告网络设备的错误统计信息
NFS	报告 NFS客户端的活动统计信息
NFSD	报告 NFS服务器的活动统计信息
SOCK	报告网络套接字（sockets）的使用统计信息
ALL	报告所有类型的网络活动统计信息
-x {pid|SELF|ALL}	输出指定进程的统计信息。
pid	用 pid指定特定的进程
SELF	表示 sar自身
ALL	表示所有进程
-X {pid|SELF|ALL}	输出指定进程的子进程的统计信息
-I {irq|SUM|ALL|XALL}	输出指定中断的统计信息。
irq	指定中断号
SUM	指定输出每秒接收到的中断总数
ALL	指定输出前16个中断
XALL	指定输出全部的中断信息
-P {cpu|ALL}	输出指定 CPU的统计信息
-o filename	将输出信息保存到文件 filename
-f filename	从文件 filename读取数据信息。filename是使用-o选项时生成的文件。
-s hh:mm:ss	指定输出统计数据的起始时间
-e hh:mm:ss	指定输出统计数据的截至时间，默认为18:00:00

案例：

 CPU资源监控（-u，或-P ALL）

sar -u -o test 10 3

屏幕显示如下：

 

输出项说明：

CPU：all 表示统计信息为所有 CPU 的平均值。

%user：显示在用户级别(application)运行使用 CPU 总时间的百分比。

%nice：显示在用户级别，用于nice操作，所占用 CPU 总时间的百分比。

%system：在核心级别(kernel)运行所使用 CPU 总时间的百分比。

%iowait：显示用于等待I/O操作占用 CPU 总时间的百分比。

%steal：管理程序(hypervisor)为另一个虚拟进程提供服务而等待虚拟 CPU 的百分比。

%idle：显示 CPU 空闲时间占用 CPU 总时间的百分比。

1. 若 %iowait 的值过高，表示硬盘存在I/O瓶颈

2. 若 %idle 的值高但系统响应慢时，有可能是 CPU 等待分配内存，此时应加大内存容量

3. 若 %idle 的值持续低于1，则系统的 CPU 处理能力相对较低，表明系统中最需要解决的资源是 CPU 。

inode、文件和其他内核表监控（-v）

例如，每10秒采样一次，连续采样3次，观察核心表的状态，需键入如下命令：

sar -v 10 3

 

输出项说明：

dentunusd：目录高速缓存中未被使用的条目数量

file-nr：文件句柄（file handle）的使用数量

inode-nr：索引节点句柄（inode handle）的使用数量

pty-nr：使用的pty数量

内存和交换空间监控(-r)

例如，每10秒采样一次，连续采样3次，监控内存分页：

sar -r 10 3

 

输出项说明：

kbmemfree：这个值和free命令中的free值基本一致,所以它不包括buffer和cache的空间.

kbmemused：这个值和free命令中的used值基本一致,所以它包括buffer和cache的空间.

%memused：这个值是kbmemused和内存总量(不包括swap)的一个百分比.

kbbuffers和kbcached：这两个值就是free命令中的buffer和cache.

kbcommit：保证当前系统所需要的内存,即为了确保不溢出而需要的内存(RAM+swap).

%commit：这个值是kbcommit与内存总量(包括swap)的一个百分比.

内存分页监控

例如，每10秒采样一次，连续采样3次，监控内存分页：

sar -B 10 3

 

pgpgin/s：表示每秒从磁盘或SWAP置换到内存的字节数(KB)

pgpgout/s：表示每秒从内存置换到磁盘或SWAP的字节数(KB)

fault/s：每秒钟系统产生的缺页数,即主缺页与次缺页之和(major + minor)

majflt/s：每秒钟产生的主缺页数.

pgfree/s：每秒被放入空闲队列中的页个数

pgscank/s：每秒被kswapd扫描的页个数

pgscand/s：每秒直接被扫描的页个数

pgsteal/s：每秒钟从cache中被清除来满足内存需要的页个数

%vmeff：每秒清除的页(pgsteal)占总扫描页(pgscank+pgscand)的百分比

I/O和传送速率监控(-b)

例如，每10秒采样一次，连续采样3次，报告缓冲区的使用情况，需键入如下命令：

sar -b 10 3

 

输出项说明：

tps：每秒钟物理设备的 I/O 传输总量

rtps：每秒钟从物理设备读入的数据总量

wtps：每秒钟向物理设备写入的数据总量

bread/s：每秒钟从物理设备读入的数据量，单位为 块/s

bwrtn/s：每秒钟向物理设备写入的数据量，单位为 块/s

进程队列长度和平均负载状态监控

例如，每10秒采样一次，连续采样3次，监控进程队列长度和平均负载状态：

sar -q 10 3

屏幕显示如下：

19:25:50 runq-sz plist-sz ldavg-1 ldavg-5 ldavg-15

19:26:00 0 259 0.00 0.00 0.00

19:26:10 0 259 0.00 0.00 0.00

19:26:20 0 259 0.00 0.00 0.00

Average: 0 259 0.00 0.00 0.00

输出项说明：

runq-sz：运行队列的长度（等待运行的进程数）

plist-sz：进程列表中进程（processes）和线程（threads）的数量

ldavg-1：最后1分钟的系统平均负载（System load average）

ldavg-5：过去5分钟的系统平均负载

ldavg-15：过去15分钟的系统平均负载

系统交换活动信息监控

例如，每10秒采样一次，连续采样3次，监控系统交换活动信息：

sar -    W 10 3

屏幕显示如下：

19:39:50 pswpin/s pswpout/s

19:40:00 0.00 0.00

19:40:10 0.00 0.00

19:40:20 0.00 0.00

Average: 0.00 0.00

输出项说明：

pswpin/s：每秒系统换入的交换页面（swap page）数量

pswpout/s：每秒系统换出的交换页面（swap page）数量

设备使用情况监控(-d)

例如，每10秒采样一次，连续采样3次，报告设备使用情况，需键入如下命令：

# sar -d 10 3 –p

屏幕显示如下：

17:45:54    DEV    tps    rd_sec/s    wr_sec/s    avgrq-sz    avgqu-sz    await    svctm    %util

17:46:04    scd0    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00

17:46:04    sda    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00

17:46:04    vg_livedvd-lv_root    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00

17:46:04    vg_livedvd-lv_swap    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00

其中：

参数-p可以打印出sda,hdc等磁盘设备名称,如果不用参数-p,设备节点则有可能是dev8-0,dev22-0

tps:每秒从物理磁盘I/O的次数.多个逻辑请求会被合并为一个I/O磁盘请求,一次传输的大小是不确定的.

rd_sec/s:每秒读扇区的次数.

wr_sec/s:每秒写扇区的次数.

avgrq-sz:平均每次设备I/O操作的数据大小(扇区).

avgqu-sz:磁盘请求队列的平均长度.

await:从请求磁盘操作到系统完成处理,每次请求的平均消耗时间,包括请求队列等待时间,单位是毫秒(1秒=1000毫秒).

svctm:系统处理每次请求的平均时间,不包括在请求队列中消耗的时间.

%util:I/O请求占CPU的百分比,比率越大,说明越饱和.

1. avgqu-sz 的值较低时，设备的利用率较高。

2. 当%util的值接近 1% 时，表示设备带宽已经占满。

网络统计(-n)

使用-n选项可以对网络使用情况进行显示，-n后接关键词”DEV”可显示eth0、eth1等网卡的信息： 
sar -n DEV 1 1 

# sar -n DEV 1 1

Linux 2.6.32-358.el6.x86_64 (host_linux)01/17/2018 _x86_64_(2 CPU)
01:39:36 PM     IFACE   rxpck/s   txpck/s    rxkB/s    txkB/s   rxcmp/s   txcmp/s  rxmcst/s
01:39:37 PM        lo      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
01:39:37 PM      eth0     23.23      1.01      1.55      0.10      0.00      0.00      0.00
Average:        IFACE   rxpck/s   txpck/s    rxkB/s    txkB/s   rxcmp/s   txcmp/s  rxmcst/s
Average:           lo      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00      0.00
Average:         eth0     23.23      1.01      1.55      0.10      0.00      0.00      0.00

例如：sar -n DEV 1 2  将显示lo、eth0、eth1等信息 
IFACE：就是网络设备的名称； 
rxpck/s：每秒钟接收到的包数目 
txpck/s：每秒钟发送出去的包数目 
rxbyt/s：每秒钟接收到的字节数 
txbyt/s：每秒钟发送出去的字节数 
rxcmp/s：每秒钟接收到的压缩包数目 
txcmp/s：每秒钟发送出去的压缩包数目 
txmcst/s：每秒钟接收到的多播包的包数目

sar -n EDEV 1 3 会针对网络设备回报其失败情况 
rxerr/s：每秒钟接收到的损坏的包的数目 
txerr/s：当发送包时，每秒钟发生的错误数 
coll/s：当发送包时，每秒钟发生的冲撞(collisions)数（这个是在半双工模式下才有） 
rxdrop/s：由于缓冲区满，网络设备接收端，每秒钟丢掉的网络包的数目 
txdrop/s：由于缓冲区满，网络设备发送端，每秒钟丢掉的网络包的数目 
txcarr/s：当发送数据包时，每秒钟载波错误发生的次数 
rxfram/s：在接收数据包时，每秒钟发生的帧对齐错误的次数 
rxfifo/s：在接收数据包时，每秒钟缓冲区溢出错误发生的次数 
txfifo/s：在发送数据包时，每秒钟缓冲区溢出错误发生的次数

sar -n SOCK 1 3 会针对socket连接进行汇报 
totsck：被使用的socket的总数目 
tcpsck：当前正在被使用于TCP的socket数目 
udpsck：当前正在被使用于UDP的socket数目 
rawsck：当前正在被使用于RAW的socket数目 
ip-frag：当前的IP分片的数目

sar -n FULL 1 3 相当于上述DEV、EDEV和SOCK三者的综合。

10.sar日志保存(-o)

使用-o选项，我们可以把sar统计信息保存到一个指定的文件，对于保存的日志，我们可以使用-f选项读取：

linux:~ # sar -n DEV 1 10 -o sar.out 

linux:~ # sar -d 1 10 -f sar.out 
相比将结果重定向到一个文件，使用-o选项，可以保存更多的系统资源信息。

11.sar监控非实时数据

sar也可以监控非实时数据，通过cron周期的运行到指定目录下
例如:我们想查看本月27日,从0点到23点的内存资源.
sa27就是本月27日,指定具体的时间可以通过-s(start)和-e(end)来指定.
sar -f /var/log/sa/sa27 -s 00:00:00 -e 23:00:00 -r

要判断系统瓶颈问题，有时需几个 sar 命令选项结合起来

怀疑CPU存在瓶颈，可用 sar -u 和 sar -q 等来查看

怀疑内存存在瓶颈，可用 sar -B、sar -r 和 sar -W 等来查看

怀疑I/O存在瓶颈，可用 sar -b、sar -u 和 sar -d 等来查看