iotop - 如何在 Linux 中监控磁盘 I/O

iotop 工具是一个免费的开源免费工具，用于监控 Linux 中的磁盘输入/输出 (IO) 使用情况。它可以帮助系统管理员找到消耗更多磁盘使用的特定进程，并有助于性能分析。

从 2.6.20 内核开始支持iotop 工具。本教程介绍了如何在 linux 中安装和使用 iotop。

先决条件

iotop 安装需要低于最低版本的 python 和内核。

Python >= 2.7

Linux 内核 ≥ 2.6.20

在 Linux 上安装 iotop

让我们看看如何在 CentOS、Ubuntu、Fedora、Debian 和 Linux Mint 上安装 iotop。

在 Ubuntu、Debian 和 Linux Mint 上

#sudo apt-get install iotop

在 CentOS、Fedora 和 RHEL 上

#sudo yum -y install iotop

or 

#sudo dnf install iotop

另一种选择是通过下载 gzipped 或 bzipped 文件并解压缩来从源代码安装。然后使用“setup.py”文件安装。iotop 是用 Python 编写的，它是 iotop 安装的先决条件。

使用以下命令提取和安装 iotop：

# tar -xjvf iotop-0.4.4.tar.bz2

# cd iotop-0.4.4/

# ./setup.py install

iotop 用法

iotop 命令必须以 root 用户身份运行。作为普通用户，当您运行此命令时，会出现以下错误：

$ iotop

Netlink error: Operation not permitted (1)

iotop requires root or the NET_ADMIN capability.

默认情况下，iotop 是一个类似于top 命令的交互式命令。

样本输出：

Total DISK READ :       0.00 B/s | Total DISK WRITE :       0.00 B/s

Actual DISK READ:       0.00 B/s | Actual DISK WRITE:       0.00 B/s

  TID  PRIO  USER     DISK READ  DISK WRITE  SWAPIN     IO>    COMMAND

    1 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % systemd --switched-root --system --deserialize 17

    2 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [kthreadd]

    3 be/0 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [rcu_gp]

    4 be/0 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [rcu_par_gp]

    6 be/0 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [kworker/0:0H-kblockd]

    8 be/0 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [mm_percpu_wq]

    9 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [ksoftirqd/0]

   10 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [rcu_sched]

   11 rt/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [migration/0]

   12 rt/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [watchdog/0]

   13 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [cpuhp/0]

   15 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [kdevtmpfs]

   16 be/0 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [netns]

   17 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [kauditd]

   18 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [khungtaskd]

   19 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [oom_reaper]

   20 be/0 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [writeback]

   21 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [kcompactd0]

   22 be/5 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [ksmd]

   23 be/7 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [khugepaged]

   24 be/0 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [crypto]

在此输出中，在最顶部，第一行分为两列。

第一列显示每秒total DISK READ，第二列显示total DISK WRITE每秒。

以下几行对应于每个执行 IO 操作的进程。它列出了系统中每个进程的进程 ID、用户所有权、磁盘读取、磁盘写入、进程名称、swapin（每个进程的交换使用情况）。

如果您只想列出实际上正在执行任何磁盘 I/O 操作的活动进程，请在 iotop 运行时按 o（切换），或者使用-o选项 (iotop -o) 运行 iotop。

Total DISK READ :       0.00 B/s | Total DISK WRITE :       3.97 K/s

Actual DISK READ:       0.00 B/s | Actual DISK WRITE:      59.50 K/s

  TID  PRIO  USER     DISK READ  DISK WRITE  SWAPIN     IO>    COMMAND

 1240 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.02 % rsyslogd -n [rs:main Q:Reg]

  400 be/3 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.01 % [jbd2/sda-8]

 1236 be/4 root        0.00 B/s    3.97 K/s  0.00 %  0.00 % rsyslogd -n [in:imjournal]

您可以通过按 退出 iotop 和 top 一样q。

以下输出是在运行任何 io 密集型进程时，例如 iozone。

Total DISK READ: 123.96 K/s | Total DISK WRITE: 14.16 M/s

TID PRIO USER DISK READ DISK WRITE SWAPIN IO> COMMAND

468 be/3 root 0.00 B/s 104.59 K/s 0.00 % 56.66 % [jbd2/sda8-8]

7083 be/4 root 0.00 B/s 13.80 M/s 0.00 % 36.45 % ./iozone -a

5568 be/4 raghu 123.96 K/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % totem /home/raghu/Downloads/01 - Harjinder Singh - Mere Ram Rai.mp3

iotop 选项

如上所述，该-o选项列出了实际执行磁盘 I/O 的进程。该-b选项以非交互式批处理模式运行 iotop。它可用于记录目的。

-n选项告诉批处理模式要执行的迭代次数：

# iotop -b -n1

Total DISK READ: 0.00 B/s | Total DISK WRITE: 0.00 B/s

TID PRIO USER DISK READ DISK WRITE SWAPIN IO COMMAND

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 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [ksoftirqd/0]

2052 be/4 rtkit 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % rtkit-daemon

2053 be/4 rtkit 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % rtkit-daemon

6 rt/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [migration/0]

7 rt/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [watchdog/0]

8 rt/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [migration/1]

2057 be/4 raghu 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % gconfd-2

10 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [ksoftirqd/1]

11 rt/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % [watchdog/1]

---Output Truncated---

该-u选项显示特定用户的进程。

# iotop -u raghu

Total DISK READ: 0.00 B/s | Total DISK WRITE: 0.00 B/s

TID PRIO USER DISK READ DISK WRITE SWAPIN IO> COMMAND

2057 be/4 raghu 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % gconfd-2

2081 be/4 raghu 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % gvfs-afc-volume-monitor

2082 be/4 raghu 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % caja

2139 be/4 raghu 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % clock-applet

2084 be/4 raghu 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % matecomponent-activation-server --ac-activate --ior-output-fd=18

2087 be/4 raghu 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % mate-bluetooth-applet

2088 be/4 raghu 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % mate-volume-control-applet

7247 be/4 raghu 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % chromium-browser --disable-new-tab-first-run --enable-user-scripts

2055 be/4 raghu 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.00 % gconf-helper

-d选项设置迭代之间的延迟。

# iotop -d 3

最后，该--version选项打印 iotop 的版本号。

# iotop --version

iotop 0.4.4

iotop 关键字快捷键

让我们检查一些使用 iotop 的有用的关键字快捷方式。

向左或向右移动箭头键以更改排序。

-h :- 查看使用信息的选项。

-r :- 反转排序顺序的选项。

-o :- 检查进程或线程的选项。

-b :- 打开非交互模式以启用记录 I/O 使用的选项。

-p :- PID 列出所有要监控的进程/线程。

-u :- USER 选项列出所有要监视的用户。

-P :- 仅列出进程的选项。通常 iotop 会显示所有线程。

-a :- 检查累积 I/O 而不是带宽的选项。

结论

当系统使用高磁盘 IO 或高交换使用率时，iotop 对性能分析非常有帮助。如果您有任何问题或反馈，请随时发表评论。