Linux iostat 磁碟 I/O 監控全攻略：核心指標解讀、AIX/Linux 輸出差異、自動化告警腳本設計與實作

磁碟 I/O 七大核心指標

優化手段清單

1. 調整資料佈局，均衡 I/O 到各物理磁碟。
2. RAID 條帶大小對齊應用 I/O (或為倍數)，選擇 RAID10/RAID5。
3. 調大驅動佇列深度 (不超過硬體處理能力)。
4. 應用層/檔案系統層快取減少磁碟存取。
5. 資料庫繞過檔案系統快取 (Raw partition / O_DIRECT)。
6. 熱點資料放入記憶體 (tmpfs / Redis / 應用級快取)。

iostat / sar 輸出對照 (AIX vs Linux)

AIX: iostat -d

% tm_act  Kbps  tps  Kb_read  Kb_wrtn
hdisk3    94.2  40013  73.3   9795    390643

• % tm_act = 利用率
• Kbps = 吞吐量
• tps = IOPS

AIX: sar -d

%busy avque r+w/s Kbs/s avwait avserv
hdisk3  92    0.1   72    38773   28.5   105.1

• %busy = 利用率
• avque = 平均隊列長度
• avserv = 服務時間 (ms)
• avwait = 等待時間 (ms)

Linux: iostat -d -x

r/s   w/s   rsec/s  wsec/s  avgrq-sz  avgqu-sz  await  svctm  %util
0.14  2.06  12.98   286.60  136.58    0.19      87.17  3.76   0.82

• r/s, w/s：每秒讀/寫次數
• rsec/s, wsec/s：每秒讀/寫扇區數 (扇區=512B)
• avgrq-sz：平均請求扇區數
• avgqu-sz：平均隊列長度
• await：平均等待時間 (ms)
• svctm：平均服務時間 (ms)
• %util：利用率

Linux: sar -d

tps  rd_sec/s  wr_sec/s  avgrq-sz  avgqu-sz  await  svctm  %util
266  0         3102      11.66     1.47      5.52   3.72   99.08

自動化監控告警腳本 IOAnalyzer.sh 設計精華

架構

1. 輸入：iostat -d [-x] interval count > iostat.out 後台持續寫入。
2. 分析器：IOAnalyzer.sh -i iostat.out -u 80 -r 70 定時 (crontab 10 分鐘) 掃描新增行。
3. 判斷邏輯：某磁碟利用率 ≥ -u (預設 80%) 的樣本佔比 ≥ -r (預設 70%) → 觸發告警。
4. 輸出：日誌 .log 記錄分析範圍/結果，告警 .alert 郵件發送 root。
5. 跨平台：自動偵測 uname，AIX 取 % tm_act (第 2 欄)，Linux 取 %util (第 14 欄)。

關鍵代碼片段

# 定位新增行 (避免重複分析)
if [ ! -f "$log" ] || ! tail -1 "$log" | grep -q ENDLINE; then
    start=1
else
    start=$(($(tail -1 "$log" | awk '{print $4}' | cut -d: -f2) + 1))
fi
sed -n "${start},\$p" "$iostat_file" > tail_part

# 逐行判斷
awk -v col=$util_col -v thresh=$diskUtil '
  $col*100 < thresh {print $1 "\t" $col "\tOK"}
  $col*100 >= thresh {print $1 "\t" $col "\tAlarm"}
' tail_part > result.tmp

# 統計告警率
for disk in $(cut -f1 result.tmp | sort -u); do
    alarm=$(grep "^$disk.*Alarm$" result.tmp | wc -l)
    total=$(grep "^$disk" result.tmp | wc -l)
    rate=$((alarm * 100 / total))
    if [ $rate -ge $rateGEUtil ]; then
        echo "DISK:$disk TIME:$(date +%Y%m%d%H%M) RATE:$rate THRESHOLD:$rateGEUtil" >> alert.tmp
    fi
done

部署範例

# 1. 後台持續收集
nohup iostat -d -x 5 > /root/iostat.out &

# 2. crontab 每 10 分鐘分析
0,10,20,30,40,50 * * * * /root/IOAnalyzer.sh -i /root/iostat.out -u 70 -r 80 >/tmp/ia.log 2>&1

總結

iostat/sar 是 Unix/Linux 磁碟 I/O 可視化的雙核利器。結合指標閾值、自動化腳本 (持久化採集 + 增量分析 + 告警率判斷 + 郵件通知)，可將「事後發現」轉為「事前預警」，配合資料佈局調整、快取策略、RAID 調優，構建完整 I/O 效能管理閉環。

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