главная - Статьи - Linux, FreeBSD
Нагрузка на диски в Linux
Теги: Система Linux Настройка сервера
Для измерения текущей нагрузки на диски (что происходит, кто куда копирует и прочее) в Linux можно использовать iotop (и здесь же lsof) и iostat. А для тестирования возможностей дисковой системы fio. Несмотря на то, что первое, о чем можно подумать в плане попугаев - это IOPS или же Мб/сек за чтение или запись, обратите внимание на время ожидания. Примерно как если бы вы стояли в очереди в кассу: вас обслужили бы за 2 минуты, но очередь может быть минут на 30. И со стороны наблюдателя ваш процесс обслуживания будет "висеть". Именно так могут ощущать себя клиенты сервера, если время ожидания будет намного превышать время выполнения конкретной задачи. Поэтому определение длинной очереди и задержек часто бывает более важным, чем знать, что ваш диск "вау, может писать 400 Мбит/с". Нагрузка на диск может оказаться в 4000 Мбит/с в течение длительных периодов времени и все это время клиенты сервера будут недовольны.
Я здесь пишу свой опыт, со своим видением и трактовкой. Пожалуйста, учитывайте это.
IOTOP
Посмотреть, какие процессы в настоящее время создают нагрузку на диск удобно смотреть командой iotop:
# iotop
Total DISK READ: 38.27 M/s | Total DISK WRITE: 36.91 M/s
TID PRIO USER DISK READ DISK WRITE SWAPIN IO> COMMAND
28096 be/4 root 0.00 B/s 15.75 K/s 0.00 % 99.99 % [flush-8:64]
28044 be/3 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 99.99 % [jbd2/sde1-8]
28074 be/4 root 38.14 M/s 38.12 M/s 0.00 % 94.27 % mc -P /tmp/mc-root/mc.pwd.27971
1 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % init
2 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [kthreadd]
3 rt/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [migration/0]
4 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [ksoftirqd/0]
5 rt/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [stopper/0]
6 rt/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [watchdog/0]
7 rt/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [migration/1]
...
Здесь видно, что в данный момент mc что-то пишет (а в это время в другом окне я в самом деле копировал кучу файлов на usb-диск в Midnight Commander (он же mc).
Понять, что коипрует mc в данный момент можно узнать командой:
# lsof | grep mc
IOSTAT
Пример вывода iostat на незагруженной в данный момент старенькой системе из двух SATA HDD в soft raid 1 (зеркало) mdadm:
10/02/2015 12:30:58 PM
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
5.22 0.00 1.91 8.23 0.00 84.64
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
sda 0.00 0.00 40.20 1.80 0.39 0.00 19.24 0.21 4.90 4.51 18.94
sdb 0.00 0.00 0.00 1.80 0.00 0.00 3.67 0.01 7.22 7.11 1.28
md1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
md2 0.00 0.00 40.20 0.40 0.39 0.00 19.82 0.00 0.00 0.00 0.00
md0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Команда выглядела так:
iostat -x -t -m 5
-x - расширенная статистика
-t - выводить время для каждой порции замеров
-m - результаты в Мбайт
5 - интервал замеров 5 секунд.
Если нужны не история, а динамика процесса, попробуйте так:
watch iostat -x -t -m 1 2
В этом выводе r/s и w/s это отправленные к устройству запросы на выполнение (IOPS, которые хотелось бы, чтобы устройство выполнило).
await - время, включающее ожидание выполнения запроса (как если бы вы встали в очередь в кассу и ждали бы, пока вас обслужат).
svctm - время, реально затраченное на выполнение запроса (время "на самой кассе").
Для обычных SATA дисков нагрузка IOPS где-то до 100-130 вполне выполнимая. В момент проведения замеров запрошенная нагрузка была 40 IOPS, поэтому запрос практически в очереди и не стоял, его обслужили почти сразу (на "кассе" никого не было). Поэтому await практически равен svctm.
Другое дело, когда нагрузка на диск вырастает:
10/02/2015 12:33:21 PM
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
10.36 0.00 10.26 52.41 0.00 26.97
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await svctm %util
sda 2.80 3800.40 65.20 327.80 5.97 16.12 115.07 45.79 116.45 2.38 93.38
sdb 0.20 3799.00 18.80 329.00 2.41 16.12 109.09 35.00 100.60 2.08 72.28
md1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
md2 0.00 0.00 87.00 4124.80 8.38 16.11 11.91 0.00 0.00 0.00 0.00
md0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
%iowait - простой процессора (время в процентах) от или процессоров, в то время пока обрабатывались запросы. Т.е. в среднем процессор отдыхал почти 50% времени.
%user - загруженность процессора пользовательскими приложениями. По этому параметру видно, например, что в данный период процессор был почти не занят. Это важно, т.к. может помочь отсечь подозрения в тормозах из-за процессора.
Замер сделан во время переноса большого количества писем из одной папки IMAP в другую. Особо обратите внимание на await и svctm. Налицо длинная очередь (отношение await к svctm). Дисковая система (или чипсет, или медленный контроллер SATA, или...) не справляется с запрошенной нагрузкой (w/s).. Для пользователей в этот момент все выглядело просто - сервер тупит или даже завис.
FIO
Заранее проверить производительность дисков можно с помощью fio. Также можно примерно оценить на одной машине производительность дисков и понимать, какой уровень "в среднем по больнице" вы можете ожидать. Это, конечно же, не правильно, но оценить все же поможет. Глубже анализировать результаты, а, главное, методики тестов мне пока трудно.
CentOS:
# yum install fio
Ubuntu:
# apt-get install fio
В общем виде запуск выглядит так:
# fio your.cfg
Файл your.cfg (название произвольное) может быть примерно таким (пример рабочего конфига для теста на чтение):
[readtest] blocksize=4k filename=/dev/sda rw=randread direct=1 buffered=0 ioengine=libaio iodepth=32
Буферизацию не используем (buffered=0), чтение не последовательное (rw=randread).
Во время выполнения этого теста (а выполняться тест может доооолго, надоест - Ctrl+C, результаты все равно будут) можно запустить iostat и посмотреть, что происходит:
10/02/2015 04:17:37 PM
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
0.60 0.00 1.70 4.01 0.00 93.69
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rMB/s wMB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %util
sda 0.00 2.80 110.20 1.00 0.43 0.01 8.19 32.23 289.11 289.45 251.20 8.99 100.00
sdb 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
sdc 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
Обратите внимание на отношение await к svctm: await/svctm = 32,11..11, т.е. можно считать 32. Это и есть iodepth из конфига your.cfg. Теперь проще понять смысл iodepth - мы указываем, насколько хотим в тесте имитировать длинную очередь заданий.
Я не стал ждать два дня, Ctrl+C и вот результат:
readtest: (g=0): rw=randread, bs=4K-4K/4K-4K/4K-4K, ioengine=libaio, iodepth=32
fio-2.1.3
Starting 1 process
^Cbs: 1 (f=1): [r] [2.5% done] [439KB/0KB/0KB /s] [109/0/0 iops] [eta 02d:00h:19m:31s]
fio: terminating on signal 2
readtest: (groupid=0, jobs=1): err= 0: pid=4307: Fri Oct 2 17:15:17 2015
read : io=1920.9MB, bw=448449B/s, iops=109, runt=4491370msec
slat (usec): min=5, max=599, avg=49.93, stdev= 8.69
clat (msec): min=10, max=1445, avg=292.21, stdev=208.52
lat (msec): min=10, max=1445, avg=292.26, stdev=208.52
clat percentiles (msec):
| 1.00th=[ 34], 5.00th=[ 49], 10.00th=[ 67], 20.00th=[ 102],
| 30.00th=[ 141], 40.00th=[ 186], 50.00th=[ 241], 60.00th=[ 306],
| 70.00th=[ 383], 80.00th=[ 478], 90.00th=[ 603], 95.00th=[ 693],
| 99.00th=[ 865], 99.50th=[ 930], 99.90th=[ 1057], 99.95th=[ 1106],
| 99.99th=[ 1221]
bw (KB /s): min= 242, max= 527, per=100.00%, avg=438.05, stdev=25.81
lat (msec) : 20=0.01%, 50=5.48%, 100=14.13%, 250=32.05%, 500=30.56%
lat (msec) : 750=14.65%, 1000=2.93%, 2000=0.21%
cpu : usr=0.54%, sys=1.14%, ctx=501271, majf=0, minf=59
IO depths : 1=0.1%, 2=0.1%, 4=0.1%, 8=0.1%, 16=0.1%, 32=100.0%, >=64=0.0%
submit : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
complete : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.1%, 64=0.0%, >=64=0.0%
issued : total=r=491736/w=0/d=0, short=r=0/w=0/d=0
Run status group 0 (all jobs):
READ: io=1920.9MB, aggrb=437KB/s, minb=437KB/s, maxb=437KB/s, mint=4491370msec, maxt=4491370msec
Disk stats (read/write):
sda: ios=491810/3605, merge=257/4862, ticks=143668620/1157164, in_queue=144830660, util=100.00%
Получили 109 iops, что в принципе нормально, диск обычный, SATA.
Авторизуйтесь для добавления комментариев!
Почтовый сервер
Mikrotik
VPN
3proxy
Шифрование
Squid
Резервное копирование
Защита почты
Виртуальные машины
Настройка сервера
java
kvm
Групповые политики
SELinux
OpenVPN
IPFW
WDS
Lightsquid
Samba
firewalld
systemd
Mobile
libvirt
Remote desktop
WiFi
Iptables
NAT
Postfix
Dovecot
Удаление данных
Софт
Безопасность
Winbox
User agent
Хостинг
Передача данных
Онлайн сервисы
Privacy
LetsEncrypt
VPN сервер
Настройка прокси
RRDTool
sendmail
Rsync
Linux
SSH
Система
Windows
Синхронизация
Облако
fail2ban
FreeBSD