在 Linux 上查看磁盘性能的常用方法与命令

下面给你一套从“快速观察 → 过程定位 → 基准测试 → 健康诊断”的完整思路与常用命令，基本覆盖日常排查与评估磁盘性能的需求。

你需要关注的关键指标

• 吞吐量：MB/s（如 rkB/s, wkB/s）
• IOPS：每秒 I/O 次数（如 r/s, w/s）
• 时延：平均等待/完成时间（如 r_await, w_await），分位延迟在 fio/bpf 工具中更清晰
• 队列深度：平均队列长度（如 aqu-sz）
• 利用率：设备繁忙比例（如 %util）

通常判断：

• %util 长期接近 100%：设备已饱和
• r_await/w_await 明显升高：延迟问题
• aqu-sz 大且持续：排队严重（队列过深/请求处理慢）
• IOPS 高但吞吐低：小块随机 I/O 为主
• 吞吐高但 IOPS 低：大块顺序 I/O 为主

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一、先识别磁盘与文件系统

# 设备与挂载点/类型
lsblk -o NAME,TYPE,SIZE,MODEL,ROTA,MOUNTPOINT,FSTYPE

# 检查是否为旋转盘（0=SSD, 1=HDD）
cat /sys/block/sdX/queue/rotational

# 查看 I/O 调度器（SSD 常用 none/mq-deadline）
cat /sys/block/sdX/queue/scheduler

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二、实时监控（系统整体视角）

1) iostat（强烈推荐）

# 扩展模式 + 每秒刷新
iostat -xz 1

重点看：r/s w/s rkB/s wkB/s r_await w_await aqu-sz %util。
如果没有安装：sudo apt/yum install sysstat。

2) sar（历史/实时均可）

# 实时 1 秒采样，5 次
sar -d 1 5

# 历史日志（需要 sysstat 已启用统计）
sar -d -f /var/log/sa/saXX

3) dstat（综合看 I/O）

dstat -dny --top-io 1

4) vmstat（看 iowait 和块 I/O）

vmstat 1
# 关注 wa（iowait）、bi/bo（块读写速率）

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三、按进程定位“谁在刷盘/卡顿”

# 进程级 I/O 速率与延迟
pidstat -d 1

# 实时按进程显示 I/O（需要CAP）
sudo iotop -oPa

# 定位某目录下哪些文件被频繁访问
sudo lsof +D /path/to/dir 2>/dev/null | head

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四、健康状态与硬件层面

# S.M.A.R.T 健康检查（SATA/SAS）
sudo smartctl -a /dev/sdX

# NVMe 健康日志
sudo nvme list
sudo nvme smart-log /dev/nvme0

注意看：介质错误、温度、可用寿命、重映射计数等。
同时检查内核日志是否有 I/O 错误：

dmesg | egrep -i 'error|nvme|blk|I/O'

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五、快速“只读”测试与“合规”基准压测

1) 快速只读（不写盘，安全）

# 顺序读测试（包括缓存与直接从盘）
sudo hdparm -Tt /dev/sdX

• -T 测内存缓存，-t 测实际盘顺序读。

2) 标准压测：fio（推荐）

• 注意：写测试会对磁盘和文件系统产生压力与数据改变。请在测试盘或测试文件上执行。
• 使用 --filename=/mount/testfile 并保证足够空间；--direct=1 绕过页缓存，更贴近设备能力。

示例（4k 随机读）：

fio --name=4k-randread --filename=/data/fio.test --size=8G \
    --bs=4k --rw=randread --iodepth=32 --numjobs=4 \
    --ioengine=libaio --direct=1 --time_based --runtime=60 \
    --group_reporting

示例（1M 顺序写，谨慎）：

fio --name=1m-write --filename=/data/fio.test --size=8G \
    --bs=1M --rw=write --iodepth=8 --numjobs=1 \
    --ioengine=libaio --direct=1 --time_based --runtime=60 \
    --group_reporting

关键信息解读：

• IOPS、BW=（带宽）、clat（完成时延，留意均值与 P99/P99.9）
• 将不同 bs（块大小）和 iodepth（队列深度）组合测试，了解吞吐与时延的权衡

提示：

• 文件系统缓存影响很大；做“设备能力”评估用 --direct=1
• 生产环境测试要避开业务高峰，或在独立磁盘/LUN 上进行

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六、更深入的延迟与请求分布（可选）

若环境具备 BCC/eBPF 工具：

# 观测块 I/O 延迟分布
sudo biolatency 1

# 显示每次块 I/O（设备、进程、时延）
sudo biosnoop

没有 bcc 时可用 blktrace + btt，但较复杂。

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七、文件系统与层级因素

• 文件系统挂载参数（如 noatime/relatime, barrier, discard）会影响性能：

mount | grep ' /data '

• XFS/Ext4 参数查看：

xfs_info /dev/mapper/vg0-lv_data
sudo tune2fs -l /dev/sdXn

• LVM/RAID/虚拟化层可能叠加开销：

lsblk -o NAME,TYPE,SIZE,MOUNTPOINT
cat /proc/mdstat     # MD RAID
lvs -o lv_name,lv_size,data_percent,lv_attr

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八、常见判断与排障建议

• %util≈100% 且 r_await/w_await 高：设备/阵列已满负载 → 考虑提升并发策略、优化访问模式、升级存储
• aqu-sz 持续高：应用或文件系统发起的请求超出设备能力 → 调整 iodepth/应用线程，或 QoS 限制
• IOPS 不上去但 CPU 空闲：可能被控制器/网络存储限制（如云盘的 Burst 限额）
• 读性能波动：检查硬件错误、温度限速、掉速（smartctl, dmesg）
• 随机小 I/O 很慢：合并 I/O、批量、异步、使用更适合的文件系统参数，或引入本地 SSD 缓存

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九、快速命令清单（可复制）

# 识别设备
lsblk -o NAME,TYPE,SIZE,MODEL,ROTA,MOUNTPOINT,FSTYPE

# 实时总览
iostat -xz 1

# 历史/实时
sar -d 1 5

# 进程 I/O
pidstat -d 1
sudo iotop -oPa

# 健康检查
sudo smartctl -a /dev/sdX
sudo nvme smart-log /dev/nvme0
dmesg | egrep -i 'error|nvme|blk|I/O'

# 快速只读测试
sudo hdparm -Tt /dev/sdX

# fio 示例（随机读）
fio --name=4k-randread --filename=/data/fio.test --size=8G \
    --bs=4k --rw=randread --iodepth=32 --numjobs=4 \
    --ioengine=libaio --direct=1 --time_based --runtime=60 \
    --group_reporting

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