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如何查看Linux系统I/O负载情况?

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重要

本文中含有需要您注意的重要提示信息,忽略该信息可能对您的业务造成影响,请务必仔细阅读。

本文介绍如何使用iostat、iotop工具查看I/O负载情况。

查看磁盘I/O负载

使用iostat从系统纬度查看磁盘IO负载

iostat是一款Linux系统中监控I/O性能的工具,可以从系统纬度查看磁盘I/O负载情况。

  1. 执行如下命令,安装iostat。

    yum install sysstat
  2. 执行如下命令,查看I/O负载。

    iostat -d -k 3 5
    说明
    • -d:显示磁盘的使用情况。

    • -k:以KB为单位显示。

    • 3:统计时间间隔。

    • 5:统计次数。

    显示结果如下。

    IO负载

    显示结果参数说明如下,更多参数说明,请参见iostat manual page

    • 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。

使用iotop从进程纬度查看磁盘IO负载

iotop是一个用来监视磁盘I/O使用状况的top类工具,可以从进程纬度查看磁盘IO负载。

  1. 执行如下命令,安装iotop。

    yum install iotop
  2. 执行如下命令,查看I/O负载。

    iotop -k -n 5 -d 3
    说明
    • -b:记录到日志。

    • -k:以KB为单位显示。

    • -n:统计次数。

    • -d:统计时间间隔。

    显示结果如下。

    显示结果参数说明如下,更多参数说明,可执行iotop -h查询。

    • DISK READ:该进程读I/O带宽。

    • DISK WRITE:该进程写I/O带宽。

    • SWAPIN:磁盘的交换使用率。

    • IO:该进程的 I/O 利用率,包含磁盘和交换。

kjournald进程占用I/O资源高问题

问题描述

使用iotop排查分析,发现kjournald进程占用了大量I/O资源。

问题原因

该问题通常是由于.ext3文件系统设置的Journal size太小导致。

kjournald进程是ext3文件系统进行I/O数据操作的内核进程,它在向磁盘内写入和读取数据时占用CPU和内存资源。当循环的向ext3文件系统写数据时,会使Journal size不断增大,到达设置的Journal size时,就会出现该问题。

解决方案

  1. 远程连接Linux系统的ECS实例。

    具体操作,请参见连接方式概述

  2. 执行如下命令,查看相应分区的Journal size大小。

    dumpe2fs /dev/xvda1 | grep Journal
    说明

    /dev/xvda1请替换为实际的分区。

    系统显示类似如下,表示/dev/xvda1分区的Journal size为128M。

    dumpe2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
    Journal inode: 8
    Journal backup: inode blocks
    Journal features: journal_incompat_revoke
    Journal size: 128M
    Journal length: 32768
    Journal sequence: 0x00010ffb
    Journal start: 10953
  3. 执行如下命令,修改Journal size大小。

    mke2fs -J size=400 /dev/xvda1 
    说明

    请根据业务需要,修改size大小,/dev/xvda1请替换为实际的分区。

I/O性能优化:通过4K对齐提高I/O性能

4K对齐指将符合4K扇区定义格式化过的硬盘,按照4K扇区的规则写入数据。4K对齐可以使簇与扇区相对应,保证了磁盘读写效率,以提高I/O性能。

本操作介绍如何通过以下脚本对磁盘进行格式化并自动配置4K对齐。

警告

运行此脚本会自动格式化所有数据盘,如果非新购数据盘,请在操作前,确认已对相关数据盘进行数据备份。具体操作,请参见创建一个云盘快照

  1. 使用root用户远程连接Linux系统的ECS实例。

    具体操作,请参见连接方式概述

  2. 下载auto_fdisk.zip压缩包后解压,将解压后脚本并上传到目标服务器。

  3. 依次执行如下命令,为脚本添加执行权限,然后运行脚本。

    chmod +x ./auto_fdisk.sh
    ./auto_fdisk.sh
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