磁盤 I/O 性能監控指標和調優方法
在介紹磁盤 I/O 監控命令前，咱們需要相識磁盤 I/O 性能監控的指標，以及每個指標的所展現的磁盤某方面的性能。磁盤 I/O 性能監控的指標主要包括：
指標 1：每秒 I/O 數（IOPS 或 tps）
對於磁盤來講，一次磁盤的連續讀或者連續寫稱爲一次磁盤 I/O, 磁盤的 IOPS 就是每秒磁盤連續讀次數和連續寫次數之和。當傳輸小塊不連續數據時，該指標有重要參考意義。
指標 2：吞吐量（Throughput）
指硬盤傳輸數據流的速度，傳輸數據爲讀出數據和寫入數據的和。其單位一般爲 Kbps, MB/s 等。當傳輸大塊不連續數據的數據，該指標有重要參考作用。
指標 3：平均 I/O 數據尺寸
平均 I/O 數據尺寸爲吞吐量除以 I/O 數目，該指標對展現磁盤使用模式有重要意義。一般來講，要是平均 I/O 數據尺寸小於 32K，可認爲磁盤使用模式以隨機存取爲主；要是平均每次 I/O 數據尺寸大於 32K，可認爲磁盤使用模式以順序存取爲主。
指標 4：磁盤活動時間百分比（Utilization）
磁盤處於活動時間的百分比，即磁盤利用率，磁盤在數據傳輸和措置懲罰命令（如尋道）處於活動狀況。磁盤利用率與資源爭用程度成正比，與性能成反比。也就 是說磁盤利用率越高，資源爭用就越嚴重，性能也就越差，響合時間就越長。一般來講，要是磁盤利用率超過 70%，應用進程項將花費較長的時間等待 I/O 完成，因爲絕大多數進程項在等待過程中將被梗阻或休眠。
指標 5：服務時間（Service Time）
指磁盤讀或寫操作執行的時間，包括尋道，旋轉時延，和數據傳輸等時間。其大小一般和磁盤性能有關，CPU/ 內存的負荷也會對其有影響，請求過多也會間接導致服務時間的增加。要是該值持續超過 20ms，一般可考慮會對上層應用孕育發生影響。
指標 6：I/O 等待隊列長度（Queue Length）
指待措置懲罰的 I/O 請求的數目，要是 I/O 請求壓力持續凌駕磁盤措置懲罰能力，該值將增加。要是單塊磁盤的隊列長度持續超過 2，一般認爲該磁盤存在 I/O 性能問題。需要注意的是，要是該磁盤爲磁盤陣列虛擬的邏輯驅動器，需要再將該值除以組成這個邏輯驅動器的現實物理磁盤數目，以得到平均單塊硬盤的 I/O 等待隊列長度。
指標 7：等待時間（Wait Time）
指磁盤讀或寫操作等待執行的時間，即在隊列中排隊的時間。要是 I/O 請求持續凌駕磁盤措置懲罰能力，象徵着來不及措置懲罰的 I/O 請求不得不在隊列中等待較長時間。
通過監控以上指標，並將這些指標數值與歷史數據，經驗數據以及磁盤標稱值相比較，必要時聯合 CPU、內存、互換分區的使用狀況，不難發明磁盤 I/O 潛在或已經出現的問題。但要是避免和處理完成這些問題呢？這就需要利用到磁盤 I/O 性能優化方面的知識和技術。限於本文主題和篇幅，僅列出一些常用的優化方法供讀者參考：
1. 調整數據佈局，儘量將 I/O 請求較合理的分配到所有物理磁盤中。
2. 對於 RAID 磁盤陣列，儘量使應用程序 I/O 等於條帶尺寸或者爲條帶尺寸的倍數。並選取合適的 RAID 方式，如 RAID10，RAID5。
3. 增大磁盤驅動程序的隊列深度，但不要超過磁盤的措置懲罰能力，否則，部分 I/O 請求會因爲丟失而重新發出，這將降低性能。
4. 應用緩存技術削減應用存取磁盤的次數，緩存技術可應用在文件系統級別或者應用程序級別。
5. 由於多數數據庫中已包括經優化後的緩存技術，數據庫 I/O 宜直接存取原始磁盤分區（raw partition）或者利用繞過文件系統緩存的 DIO 技術（direct IO）
6. 利用內存讀寫帶寬遠比直接磁盤 I/O 操作性能優越的特點，將頻繁訪問的文件或數據置於內存中。
磁盤 I/O 性能監控命令簡介
Unix/Linux 提供了兩個非常有用的用於磁盤 I/O 性能監控的命令：iostat 和 sar。
iostat 命令主要通過觀察物理磁盤的活動時間以及他們的平均傳輸速度，監控系統輸入 / 輸出設備負載。根據 iostat 命令產生的報告，用戶可確定一個系統配置是否平衡，並據此在物理磁盤與適配器之間更好地平衡輸入 / 輸出負載。iostat 東西的主重要的條目的是通過監控磁盤的利用率，而探測到系統中的 I/O 瓶頸。不同操作系統命令格局輸出格局略有不同，管理員可以通過查看用戶手冊來確定它的用法。
sar 命令報告 CPU 的使用環境，I/O 以及其它系統行爲。sar 命令可以收集，報告以及保存系統行爲信息。以這種方式收集到的數據對於確定系統的時間週期特徵和決定峯值使用時間是很有用的。但要注意的是，sar 命令自己運行特殊情況孕育發生相當數量的讀寫，因此最佳在沒有工作量的環境下運行 sar 統計，看看 sar 對總的統計數碼有多大的影響。
AIX 環境下，iostat 和 sar 位於文件集 bos.acct 中，是基本系統 (Base Operating System) 的一部分，在缺省安裝環境下無需進行任何配置或任何額外包安裝。
Linux 環境下，iostat 和 sar 包含在 sysstat 包中。sysstat 是 Linux 系統中的常用東西包。不同的 Linux 系統或不同的硬件平臺，安裝包名字和詳細命令可能會有微小差異。清單１爲一個在 RHEL5.3 上安裝 sysstat 包的例子。
iostat -d -x 10 3
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rsec/s wsec/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
主要字段寄義如下：
r/s 每秒讀操作準。
w/s 每秒寫操作準。
rsec/s 每秒從設備讀取的扇區數量。
wsec/s 每秒向設備寫入的扇區數量。
avgrq-sz I/O 請求的平均扇區數。
avgqu-sz I/O 請求的平均隊列長度。
await I/O 請求的平均等待時間，單位爲毫秒。
svctm I/O 請求的平均服務時間，單位爲毫秒。
%util 措置懲罰 I/O 請求所佔用的時間的百分比，即設備利用率。
#sar -pd 10 3
輸出的主要字段寄義如下：
DEV 正在監督的塊設備
tps 每秒鐘物理設備的 I/O 傳輸總量
rd_sec/s 每秒從設備讀取的扇區數量
wr_sec/s 每秒向設備寫入的扇區數量
avgrq-sz I/O 請求的平均扇區數
avgqu-sz I/O 請求的平均隊列長度
await I/O 請求的平均等待時間，單位爲毫秒
svctm I/O 請求的平均服務時間，單位爲毫秒
%util I/O 請求所佔用的時間的百分比，即設備利用率