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本文由 LinuxProbe.Com 团队成员 魏丽猿 整理发布,原文来自:Linux Performance。
%iowait 是“sar -u”等工具检查 CPU 使用率时显示的一个指标,在 Linux 上显示为 %iowait,在有的 Unix 版本上显示为 %wio,含义都是一样的, 这个指标常常被误读,很多人把它当作 I / O 问题的征兆,我自己每隔一段时间就会遇到对 %iowait 紧张兮兮的客户,不得不费尽唇舌反复解释,事实上这个指标所含的信息量非常少,不能单独用来判断系统有没有 I / O 问题,在此我们详细探讨一下它真正的含义,先从 man page 上的解释开始:
09:35:06 AM CPU %user %nice %system %iowait %steal %idle
09:35:07 AM all 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00
09:35:08 AM all 0.51 0.00 2.53 13.13 0.00 83.84
09:35:09 AM all 1.54 0.00 7.69 39.49 0.00 51.28
09:35:10 AM all 2.04 0.00 9.18 39.80 0.00 48.98
09:35:11 AM all 1.02 0.00 7.65 40.31 0.00 51.02
下面是 man page 中的部分解释:
- Linux:
%iowait
Percentage of time that the CPU or CPUs were idle during
which the system had an outstanding disk I/O request.
- HP-UX:
%wio
idle with some process waiting for I/O (only block I/O, raw
I/O, or VM pageins/swapins indicated).
Linux 和 HP-UX 的 man page 分别从两个角度描述了这个指标:Linux 着眼于 I /O,强调的是仍有未完成的 I / O 请求;而 HP-UX 着眼于进程,强调的是仍有进程在等待 I /O, 二者所说的是同一件事的两个方面,如果合在一起就完整了,就是:至少有一个 I / O 请求尚未完成,有进程因为等待它而休眠, 我们不妨采纳 Linux 的措辞,%iowait 表示在一个采样周期内有百分之几的时间属于以下情况:CPU 空闲、并且有仍未完成的 I / O 请求。
对 %iowait 常见的误解有两个:
- 是误以为 %iowait 表示 CPU 不能工作的时间
- 这种误解太低级了,%iowait 的首要条件就是 CPU 空闲,既然空闲当然就可以接受运行任务,只是因为没有进程可以运行,CPU 才进入空闲状态的。那为什么没有进程可以运行呢?因为进程都处于休眠状态、在等待某个特定事件:比如等待定时器、或者来自网络的数据、或者键盘输入、或者等待 I / O 操作完成,等等。
- 是误以为 %iowait 表示 I / O 有瓶颈问题
- 为什么人们会认为 %iowait 偏高是有 I / O 问题的迹象呢?他们的理由是:”%iowait 的第一个条件是 CPU 空闲,意即所有的进程都在休眠,第二个条件是仍有未完成的 I / O 请求,意味着进程休眠的原因是等待 I /O,而 %iowait 升高则表明因等待 I / O 而休眠的进程数量更多了、或者进程因等待 I / O 而休眠的时间更长了。“听上去似乎很有道理,但是不对:首先 %iowait 确实表示 CPU 空闲、所有进程都在休眠,也确实有的进程在等待 I /O,然而 %iowait 升高并不能证明等待 I / O 的进程数量增多了,也不能证明等待 I / O 的总时间增加了。
为什么呢?看看下面两张图就明白了:
第一张图演示的是: 在 I / O 完全一样的情况下,CPU 忙闲状态的变化就能够影响 %iowait 的大小,图中我们看到,在 CPU 繁忙期间发生的 I /O,无论有多少,%iowait 的值都是不受影响的(因为 %iowait 的第一个前提条件就是 CPU 必须空闲);当 CPU 繁忙程度下降时,有一部分 I / O 落入了 CPU 空闲的时间段内,这就导致了 %iowait 升高,可见,I/ O 并没有变化,%iowait 却升高了,原因仅仅是 CPU 的空闲时间增加了,请记住,系统中有成百上千的进程数,任何一个进程都可以引起 CPU 和 I / O 的变化,因为 %iowait、%idle、%user、%system 等这些指标都是全局性的,并不是特指某个进程。
再看第二张图,它描述了另一种情形:假设 CPU 的繁忙状况保持不变的条件下,即使 %iowait 升高也不能说明 I / O 负载加重了,如果 2 个 I / O 请求依次提交、使得整个时段内始终有 I / O 在进行,那么 %iowait 是 100%;如果 3 个 I / O 请求同时提交,因为系统有能力同时处理多个 I /O,所以 3 个并发的 I / O 从开始到结束的时间与一个 I / O 一样,%iowait 的结果只有 50%;2 个 I / O 使 %iowait 达到了 100%,3 个 I / O 的 %iowait 却只有 50%,显然 %iowait 的高低与 I / O 的多少没有必然关系,而是与 I / O 的并发度相关,所以,仅凭 %iowait 的上升不能得出 I / O 负载增加 的结论。
这就是为什么说 %iowait 所含的信息量非常少的原因,它是一个非常模糊的指标,如果看到 %iowait 升高,还需检查 I / O 量有没有明显增加,avserv/avwait/avque 等指标有没有明显增大,应用有没有感觉变慢,如果都没有,就没什么好担心的。
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