Linux iotop 命令实用示例 | 磁盘 I/O 监控与性能分析

介绍

在本实验中，你将学习如何在 Linux 中使用 iotop 命令实时监控和分析磁盘 I/O 使用情况。iotop 是一个命令行工具，它提供了关于哪些进程正在占用最多磁盘 I/O 的详细信息，帮助你识别性能瓶颈并优化系统性能。

本实验涵盖以下步骤：理解 iotop 的用途和功能、在 Ubuntu 22.04 上安装和配置 iotop，以及使用 iotop 分析磁盘 I/O 使用情况。通过本实验，你将更好地掌握如何使用 iotop 来监控和管理 Linux 系统中的磁盘 I/O。

Linux 命令速查表

Skills Graph

%%%%{init: {'theme':'neutral'}}%%%% flowchart RL linux(("Linux")) -.-> linux/UserandGroupManagementGroup(["User and Group Management"]) linux(("Linux")) -.-> linux/PackagesandSoftwaresGroup(["Packages and Softwares"]) linux(("Linux")) -.-> linux/SystemInformationandMonitoringGroup(["System Information and Monitoring"]) linux/SystemInformationandMonitoringGroup -.-> linux/du("File Space Estimating") linux/SystemInformationandMonitoringGroup -.-> linux/ps("Process Displaying") linux/SystemInformationandMonitoringGroup -.-> linux/top("Task Displaying") linux/UserandGroupManagementGroup -.-> linux/sudo("Privilege Granting") linux/PackagesandSoftwaresGroup -.-> linux/apt("Package Handling") subgraph Lab Skills linux/du -.-> lab-422740{{"Linux iotop 命令实用示例"}} linux/ps -.-> lab-422740{{"Linux iotop 命令实用示例"}} linux/top -.-> lab-422740{{"Linux iotop 命令实用示例"}} linux/sudo -.-> lab-422740{{"Linux iotop 命令实用示例"}} linux/apt -.-> lab-422740{{"Linux iotop 命令实用示例"}} end

理解 iotop 的用途和功能

在这一步骤中，你将学习 Linux 中 iotop 命令的用途和功能。iotop 是一个命令行工具，用于实时监控磁盘 I/O 使用情况，并提供关于哪些进程正在占用最多磁盘 I/O 的详细信息。

为了理解 iotop 的用途，我们首先探讨一下监控磁盘 I/O 在系统中的重要性。磁盘 I/O（输入/输出）指的是系统内存与存储设备（如硬盘或固态硬盘 SSD）之间的数据传输。监控磁盘 I/O 至关重要，因为它可以帮助识别性能瓶颈、检测资源密集型进程，并优化系统性能。

iotop 提供以下关键功能：

实时监控：iotop 实时显示当前的磁盘 I/O 使用情况，使你能够观察系统性能并在问题发生时及时识别。
进程级详细信息：iotop 提供关于占用最多磁盘 I/O 的进程的详细信息，包括进程 ID、用户、读写速率以及总磁盘 I/O 使用情况。
排序和过滤：iotop 允许你根据各种标准（如读写速率）对输出进行排序，并过滤结果以专注于特定进程或用户。
资源利用洞察：通过了解磁盘 I/O 使用模式，你可以识别资源密集型进程，优化与磁盘相关的操作，并提高整体系统性能。

接下来，我们将进入下一步，学习如何在你的 Ubuntu 22.04 系统上安装和配置 iotop。

在 Ubuntu 22.04 上安装和配置 iotop

在这一步骤中，你将学习如何在 Ubuntu 22.04 系统上安装和配置 iotop 命令。

首先，更新软件包索引并安装 iotop 软件包：

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y iotop

示例输出：

Hit:1 http://archive.ubuntu.com/ubuntu jammy InRelease
Get:2 http://security.ubuntu.com/ubuntu jammy-security InRelease [110 kB]
...
Fetching 172 kB in 0s (0 B/s)
Extracting templates from packages: 100%
Reading package lists... Done
Reading package lists... Done
Building dependency tree... Done
Reading state information... Done
The following NEW packages will be installed:
  iotop
0 upgraded, 1 newly installed, 0 to remove and 0 not upgraded.
Need to get 44.5 kB of archives.
After this operation, 141 kB of additional disk space will be used.
Get:1 http://archive.ubuntu.com/ubuntu jammy/universe amd64 iotop amd64 1.22-2 [44.5 kB]
Fetching packages...
Selecting previously unselected package iotop.
(Reading database ... 25105 files and directories currently installed.)
Preparing to unpack .../iotop_1.22-2_amd64.deb ...
Unpacking iotop (1.22-2) ...
Setting up iotop (1.22-2) ...
Processing triggers for man-db (2.10.2-1) ...

现在 iotop 已经安装完成，让我们来探索它的配置选项。iotop 不需要任何特定的配置，但你可以通过使用命令行选项来自定义其行为。

一些常用的 iotop 选项包括：

-o：仅显示实际执行 I/O 的进程
-b：以批处理模式运行，不使用 ncurses
-n NUM：在结束前运行的迭代次数
-d DELAY：每次迭代之间的延迟，单位为秒（默认 3 秒）

例如，要以批处理模式运行 iotop 并仅显示实际执行 I/O 的进程，可以使用以下命令：

sudo iotop -o -b

示例输出：

Total DISK READ: 0.00 B/s | Total DISK WRITE: 0.00 B/s
  TID  PRIO  USER     DISK READ  DISK WRITE  SWAPIN     IO>    COMMAND
  1234 be/4 labex     0.00 B/s   0.00 B/s  0.00 %  0.00 % iotop
  5678 be/4 labex     0.00 B/s   0.00 B/s  0.00 %  0.00 % bash
  9012 be/4 labex     0.00 B/s   0.00 B/s  0.00 %  0.00 % sleep 60

这将以批处理模式运行 iotop，仅显示当前正在执行磁盘 I/O 的进程。

现在你已经安装并配置了 iotop，接下来我们将进入下一步，学习如何使用 iotop 分析磁盘 I/O 使用情况。

使用 iotop 分析磁盘 I/O 使用情况

在这一步骤中，你将学习如何使用 iotop 命令分析 Ubuntu 22.04 系统上的磁盘 I/O 使用情况。

首先，以交互模式启动 iotop 命令：

sudo iotop

这将显示系统中磁盘 I/O 使用情况的实时视图。输出将显示以下信息：

TID：使用磁盘 I/O 的进程的进程 ID。
PRIO：进程的 I/O 优先级。
USER：运行进程的用户。
DISK READ：进程的读取速率，单位为字节/秒。
DISK WRITE：进程的写入速率，单位为字节/秒。
SWAPIN：进程等待交换空间的时间百分比。
IO>：进程执行 I/O 操作的时间百分比。
COMMAND：进程的命令行。

你可以使用以下按键与 iotop 进行交互：

左/右箭头：在可用列之间循环切换。
上/下箭头：滚动浏览进程列表。
o：在显示所有进程和仅显示实际执行 I/O 的进程之间切换。
p：在显示当前 I/O 使用情况和累计 I/O 使用情况之间切换。
a：在显示字节/秒和总字节数之间切换。
q：退出 iotop 命令。

例如，要仅显示实际执行 I/O 的进程，请按 o 键。要在显示当前和累计 I/O 使用情况之间切换，请按 p 键。

一旦你识别出占用最多磁盘 I/O 的进程，可以采取适当的措施来优化系统性能，例如：

识别并处理资源密集型进程。
优化与磁盘相关的操作，例如减少不必要的磁盘写入。
监控和管理磁盘 I/O 密集型的应用程序或服务。

现在你已经学会了如何使用 iotop 分析磁盘 I/O 使用情况，你已经完成了关于 Linux iotop 命令的实验。

总结

在本实验中，你首先了解了 Linux 中 iotop 命令的用途和功能。iotop 是一个强大的工具，能够实时监控磁盘 I/O 使用情况，帮助你识别资源密集型进程并优化系统性能。接着，你学习了如何在 Ubuntu 22.04 系统上安装和配置 iotop，确保你具备分析磁盘 I/O 使用情况的必要工具。

Linux 命令速查表