磁盘性能IOPS（一）

磁盘性能IOPS（一）

生产系统的磁盘性能曲线：

虚拟机，数据库服务器

$ df -hT
Filesystem           Type   Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/VolGroup-lv_root
                     ext4   443G  106G  315G  26% /
tmpfs                tmpfs  253G   72K  253G   1% /dev/shm
/dev/sda1            ext4   477M   40M  412M   9% /boot
/dev/mapper/VolGroup-lv_home
                     ext4    41G  5.6G   34G  15% /home
/dev/mapper/vg01-lv_oracle
                     ext4   4.0T  3.2T  630G  84% /oradata
$ lsblk
NAME                        MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda                           8:0    0  100G  0 disk 
├─sda1                        8:1    0  500M  0 part /boot
└─sda2                        8:2    0 99.5G  0 part 
  ├─VolGroup-lv_root (dm-0) 253:0    0  450G  0 lvm  /
  ├─VolGroup-lv_swap (dm-1) 253:1    0  7.8G  0 lvm  [SWAP]
  └─VolGroup-lv_home (dm-3) 253:3    0 41.7G  0 lvm  /home
sdc                           8:32   0  200G  0 disk 
└─VolGroup-lv_root (dm-0)   253:0    0  450G  0 lvm  /
sdd                           8:48   0  200G  0 disk 
└─VolGroup-lv_root (dm-0)   253:0    0  450G  0 lvm  /
sdb                           8:16   0    4T  0 disk 
└─vg01-lv_oracle (dm-2)     253:2    0    4T  0 lvm  /oradata
sr0                          11:0    1 1024M  0 rom  



$ cat /etc/redhat-release  

Red Hat Enterprise Linux Server release 6.8 (Santiago) 

$ uname -a 

Linux u1acmipdb06 2.6.32-642.el6.x86_64 #1 SMP Wed Apr 13 00:51:26 EDT 2016 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux 

从你提供的磁盘读写速率图表来看，
sdb 磁盘的读取和写入速率在一段时间内有明显的波动。以下是对该图表的详细分析：

📊 一、总体趋势

读取速率（绿色线） 和 写入速率（红色线） 都显示出周期性的高峰和低谷。在某些时间段内，读取和写入速率都达到了较高的峰值，而在其他时间段则相对较低。

📈 二、具体数据点

✅ 读取速率

平均值: 1146.4364 r/s最大值: 9735.2667 r/s最小值: 0.7203 r/s

✅ 写入速率

平均值: 254.7546 w/s最大值: 24569.8687 w/s最小值: 0.6677 w/s

你提供的数据是关于某块磁盘（如
sdb）的 读写速率统计信息，单位是：

r/s：每秒读取操作次数（Reads per second）w/s：每秒写入操作次数（Writes per second）

这些是衡量磁盘 I/O 性能的关键指标。下面我们来 详细解读这些数值的含义、性能影响以及可能的原因和优化建议。

---

🔍 一、基础概念解释

✅ 什么是 r/s 和 w/s？

这些是 IOPS（Input/Output Operations Per Second） 的一部分。每一次“读”或“写”操作，通常对应一个 I/O 请求，比如读取一个文件块、写入一个数据库页。它们反映的是 磁盘处理 I/O 请求的频率，而不是吞吐量（MB/s）。

⚠️ 注意：IOPS ≠ 吞吐量

IOPS：关注“操作次数”（适合小文件、数据库等随机访问场景）MB/s：关注“数据量”（适合大文件传输、视频流等顺序读写场景）

---

📊 二、你的数据详细分析

指标	数值	说明
平均读取速率	1146.44 r/s	平均每秒执行约 1146 次读操作
最大读取速率	9735.27 r/s	峰值时每秒读取近 9735 次
最小读取速率	0.72 r/s	几乎无读操作
平均写入速率	254.75 w/s	平均每秒写入约 255 次
最大写入速率	24,569.87 w/s	峰值写入高达 2.4万次/秒
最小写入速率	0.67 w/s	几乎无写操作

---

🧠 三、性能评估：这个 IOPS 水平高吗？

✅ 参考标准（普通磁盘 vs SSD）

存储类型	随机读写 IOPS（大致范围）
SATA HDD（机械硬盘）	100 – 200 IOPS
SAS HDD	150 – 300 IOPS
SATA SSD	5,000 – 50,000 IOPS
NVMe SSD	50,000 – 1M+ IOPS

💡 你的数据：

平均读写：~1400 IOPS → 远超 HDD，属于 SSD 级别性能峰值写入：24,569 w/s → 接近中高端 SATA SSD 水平峰值读取：9,735 r/s → 正常 SSD 范围

✅ 结论：这块磁盘很可能是 SSD，系统正在承受较高的 I/O 负载。

---

🔍 四、关键观察点分析

1. 写入峰值远高于读取峰值

最大写入：24,569 w/s最大读取：9,735 r/s写入峰值 ≈ 读取峰值的 2.5 倍

📌 可能原因：

数据库写入密集型应用（如 MySQL、PostgreSQL 的批量插入）日志写入（如应用日志、审计日志、Kafka 日志）文件同步/备份任务（如 rsync、tar、dump）虚拟机磁盘操作（VM snapshot commit）

🔎 建议：检查是否有定时任务（cron）、日志服务（rsyslog、journal）、数据库 dump 等在运行。

---

2. 波动极大（从接近 0 到数万）

说明 I/O 负载 高度不均衡，存在突发性高峰。

📌 潜在风险：

在写入峰值期间，可能导致：应用延迟增加（卡顿）数据库事务变慢系统响应变慢（
iowait 升高）如果是机械硬盘，这种负载会导致严重性能瓶颈（但你的数据表明是 SSD）

---

3. 最小值接近 0

表示在某些时间段内，几乎没有磁盘活动。说明负载是 间歇性 的，不是持续高负载。

---

📈 五、结合系统性能的进一步判断

你可以运行以下命令来确认是否出现性能瓶颈：

1. 查看 CPU 中的 I/O 等待情况

top

观察
%wa（iowait）是否偏高（>10% 就值得关注）

2. 查看详细磁盘统计

iostat -x 1 5

重点关注：


%util：磁盘利用率，持续 >80% 表示饱和
await：I/O 平均等待时间（ms），越大越慢
svctm：服务时间（已弃用，参考价值低）

3. 查看当前活跃进程

iotop

实时查看哪些进程在进行大量读写

---

🛠️ 六、优化建议

✅ 如果性能正常（无卡顿）

当前配置可以接受，但建议监控长期趋势。

⚠️ 如果出现卡顿或延迟

1. 优化应用程序 I/O 模式

减少频繁的小文件读写使用批量写入（如数据库批量提交）启用写缓存（注意数据安全）

2. 调整日志策略

避免过度日志输出将日志写入独立磁盘使用异步日志（如 log4j AsyncAppender）

3. 使用更高性能存储

如果是 SATA SSD，可考虑升级到 NVMe SSD对于数据库，使用专用高速存储

4. I/O 调度器优化

# 查看当前调度器
cat /sys/block/sdb/queue/scheduler

# 临时切换为 noop 或 deadline（适合 SSD）
echo noop > /sys/block/sdb/queue/scheduler

5. 文件系统优化

使用
ext4 或
xfs，并启用
noatime 挂载选项：

mount -o remount,noatime /mount/point

---

📌 七、总结

项目	分析结论
磁盘类型	极可能是 SSD（IOPS 远超 HDD）
负载特征	高写入、突发性、间歇性负载
峰值性能	写入达 2.4万 IOPS，属于中高端 SSD 水平
潜在风险	写入高峰可能导致应用延迟
是否需优化	若无性能问题，可接受；若有卡顿，需优化 I/O 或升级硬件

---

🕒 三、时间分布

高负载时段：

图表中显示了多个高负载时段，特别是在
08:19,
08:20,
08:21,
08:22,
08:23,
08:24,
08:25 这些时间点，读取和写入速率都出现了显著的峰值。这些峰值可能与特定的应用程序活动或系统任务有关，例如数据库操作、文件传输、备份等。

低负载时段：

在其他时间段，如
08:18,
08:26 等，读取和写入速率相对较低，表明系统在这段时间内的磁盘 I/O 活动较少。

🔍 四、潜在问题及优化建议

1. I/O 瓶颈

高负载时段的峰值 可能会导致磁盘 I/O 瓶颈，影响系统的整体性能。如果应用程序对磁盘 I/O 的依赖较高，可以考虑使用更快的存储设备（如 SSD），或者优化应用程序的 I/O 模式，减少不必要的磁盘访问。

2. 资源竞争

在高负载时段，如果多个应用程序同时进行大量的读写操作，可能会导致资源竞争，降低系统的响应速度。可以通过调整应用程序的调度策略，避免在相同的时间段内进行大量 I/O 操作。

3. 监控和预警

建立实时的磁盘 I/O 监控系统，当读取或写入速率超过预设阈值时，及时发出预警。定期分析磁盘 I/O 数据，找出高负载的原因，并采取相应的优化措施。

📝 五、总结

通过对
sdb 磁盘读写速率图表的分析，我们可以发现系统在某些时间段存在较高的 I/O 负载，这可能会影响系统的性能和稳定性。为了优化系统性能，建议采取相应的措施，如升级存储设备、优化应用程序的 I/O 模式、建立实时监控和预警机制等。

度策略，避免在相同的时间段内进行大量 I/O 操作。

3. 监控和预警

建立实时的磁盘 I/O 监控系统，当读取或写入速率超过预设阈值时，及时发出预警。定期分析磁盘 I/O 数据，找出高负载的原因，并采取相应的优化措施。

📝 五、总结

通过对
sdb 磁盘读写速率图表的分析，我们可以发现系统在某些时间段存在较高的 I/O 负载，这可能会影响系统的性能和稳定性。为了优化系统性能，建议采取相应的措施，如升级存储设备、优化应用程序的 I/O 模式、建立实时监控和预警机制等。