iostat: CPU и I/O-метрики для оценки здоровья системы

Если ты когда-нибудь ловил себя на мысли: «Почему мой сервер тормозит?», «Откуда эти лаги в приложении?», «Куда делась вся производительность, ведь нагрузка вроде обычная?» — добро пожаловать, ты не одинок! Сегодня разбираем инструмент, который реально помогает понять, что происходит под капотом Linux-системы, — iostat. Это не просто еще одна команда в арсенале, а твой личный детектив по расследованию загадочных тормозов и просадок.

В этой статье расскажу, как iostat помогает оценить здоровье системы, что означают его метрики, как быстро настроить мониторинг и на что смотреть в первую очередь. Будет много примеров, реальные кейсы, таблички, советы по автоматизации и даже парочка хаков. Погнали!

Зачем вообще нужен iostat и чем он может помочь?

Проблема банальна: сервер работает, а вот сервисы — не очень. Ты перезапускаешь контейнеры, чистишь кэш, лезешь в логи, а толку мало. В 90% случаев причина кроется в двух вещах:

• Процессор (CPU) забит под завязку — всё в режиме ожидания или жрёт ресурсы какой-то процесс.
• Диски (I/O) не справляются: очереди запросов, медленный отклик, затыки на чтение/запись.

Вот тут и выручает iostat — инструмент, который показывает, как именно загружены процессор и дисковая подсистема. Это must-have для любого, кто настраивает VPS, выделенный сервер, облако или даже домашний NAS.

Что такое iostat? Как он работает?

iostat — это часть пакета sysstat (кстати, очень годный набор утилит для мониторинга). Его задача — собирать и показывать статистику по CPU и дисковому вводу-выводу (I/O). Причём не просто суммарно, а по каждому устройству, с деталями по времени ожидания, загрузке и пр.

Как работает iostat:

• Собирает данные из ядра Linux (из /proc/stat, /proc/diskstats и др.).
• Показывает срезы (суммарно с момента запуска системы и за интервал).
• Позволяет быстро понять, где затык: в процессоре или в дисках.

Структура вывода:

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
Device:   tps     kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn

• avg-cpu — загрузка процессора по категориям.
• Device — статистика по каждому блочному устройству (диск, SSD, RAID, LVM и т.д.).

Какие метрики реально важны?

Вот топ-5 метрик, которые стоит держать в голове:

• %iowait — сколько времени CPU ждёт данных с диска. Если больше 10-15%, есть затык на I/O.
• %user — сколько времени уходит на пользовательские процессы.
• %system — системные процессы (ядро, драйверы).
• tps — транзакций в секунду (чтение/запись на диск).
• kB_read/s, kB_wrtn/s — скорость чтения/записи по каждому устройству.

Краткая памятка по интерпретации:

Как быстро настроить iostat? Практика и примеры

Первым делом — ставим пакет sysstat (iostat входит в его состав).

# Для Ubuntu/Debian
sudo apt update
sudo apt install sysstat

# Для CentOS/RHEL/AlmaLinux
sudo yum install sysstat

# Для Arch
sudo pacman -S sysstat

Базовое использование

# Просто посмотреть срез по CPU и дискам
iostat

# С интервалом 2 секунды, 5 раз
iostat 2 5

# Только по дискам
iostat -d 2 5

# Только по CPU
iostat -c 2 5

# Более подробная статистика (в том числе по устройствам LVM, mdadm и т.д.)
iostat -x 2 5

Рекомендую: всегда смотреть с интервалом (например, 2-5 секунд). Одного среза мало — важно видеть динамику.

Пример вывода и разбор

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           3.45    0.00    1.12    0.25    0.00   95.18

Device:            tps    kB_read/s  kB_wrtn/s
sda               8.25        120.3      300.7
nvme0n1           4.10        400.5      150.9

• CPU почти не загружен, %iowait низкий — всё ок.
• Диск sda работает на запись, nvme0n1 — больше на чтение.

Настройка автоматического мониторинга

Если хочется не просто смотреть глазами, а собирать статистику для анализа, можно:

• Писать вывод iostat в лог-файл (например, через cron или systemd timer).
• Использовать sar (тоже из sysstat) для долгосрочной статистики.
• Встраивать в свои скрипты для алертов (об этом ниже).

Реальные кейсы: как iostat спасает жизнь

Кейс 1: VPS тормозит после миграции

Симптомы: Сайт грузится медленно, CPU по top — вроде свободен.

iostat показывает: %iowait 40%, tps почти не меняется, kB_wrtn/s низкий.

Вывод: Диск на хостинге перегружен (обычно это overselling на дешевых VPS). Решение — переход на SSD VPS или выделенный сервер.

Кейс 2: Docker-контейнеры лагают под нагрузкой

Симптомы: В контейнерах приложения начинают тормозить при сборке образов или бэкапе.

iostat: %iowait прыгает до 25-30%, nvme0n1 забит на запись.

Что делать: Разнести контейнеры с интенсивным I/O на отдельные диски, вынести бэкапы на другой сервер.

Кейс 3: RAID массив — затык на rebuild

Симптомы: Во время восстановления RAID всё остальное тормозит.

iostat: tps x3 от обычного, %iowait > 50%.

Рекомендация: Планировать rebuild на ночь, ограничить скорость восстановления (mdadm –speed-limit).

Таблица: сравнение ситуаций

Частые ошибки и мифы

• Миф: %iowait — это всегда плохо.
  Реальность: Иногда это нормально (например, при большом количестве фоновых задач). Главное — смотреть в динамике.
• Ошибка: Сравнивать tps на SSD и HDD напрямую.
  Реальность: SSD выдерживают больше операций, для них tps может быть в разы выше.
• Ошибка: Смотреть только на %user.
  Реальность: Если %user низкий, а система всё равно тормозит — почти всегда проблема в I/O.
• Миф: iostat — только для железных серверов.
  Реальность: Работает и в облаке, и в контейнерах (если есть доступ к /proc/diskstats).

Похожие утилиты и альтернативы

• glances — крутая утилита для общего мониторинга, но не даёт такой детализации по I/O.
• htop — показывает нагрузку, но не даёт срезов по дискам.
• iostat-bpfcc — для advanced-юзеров, мониторинг I/O на уровне процессов через eBPF.
• sar — для сбора долгосрочной статистики.

Интересные фишки и нестандартные применения

• Можно использовать iostat в скриптах для автоматических алертов (например, если %iowait > 20% — слать уведомление в Telegram).
• Сравнивать производительность разных дисков «вживую» (например, при тестах SSD — сразу видно разницу по tps и kB_wrtn/s).
• Использовать в CI/CD для оценки нагрузки во время сборки и деплоя (особенно важно для Docker/Podman окружений).
• Собирать статистику по LVM-томам, RAID-массивам, внешним дискам (iostat -x).
• Анализировать проблемы с виртуализацией (например, если %steal высокий — проблема на хосте, а не у тебя).

Автоматизация и интеграция с другими инструментами

iostat отлично дружит с автоматизацией:

• Можно парсить его вывод в bash-скриптах для быстрой диагностики.
• Интегрируется с системами мониторинга (Zabbix, Prometheus через node_exporter, Grafana).
• Легко строить графики на основе логов iostat для анализа трендов.
• Использовать в Ansible-плейбуках для health-check перед деплоем.

# Пример простого алерта в bash
if [ $(iostat -c 1 2 | awk '/^ / {print int($4)}' | tail -1) -gt 20 ]; then
  echo "ALERT: iowait > 20%!" | mail -s "I/O Problem" [email protected]
fi

Статистика и сравнение с другими решениями

По популярности среди линуксоидов iostat входит в топ-5 инструментов для диагностики. В отличие от top или htop:

• Показывает именно I/O-проблемы (основную причину тормозов на VPS и облаках).
• Не нагружает систему (очень лёгкий, не требует демонов).
• Работает даже на минимальных инсталляциях без GUI.

Если нужно что-то fancy с графиками — ставь Grafana + Prometheus + node_exporter, но для быстрой диагностики iostat — вне конкуренции.

Выводы и рекомендации: когда и как использовать iostat

• Если сервер начал тормозить — первым делом смотри iostat. Это даст ответ, что именно не так: CPU или диск.
• Для VPS и облака — must-have, особенно если хостер не даёт подробных метрик.
• Встраивай в мониторинг и алерты — автоматизация спасёт от ночных звоночков «у нас всё лежит!».
• Периодически снимай срезы, чтобы видеть тренды и планировать апгрейды.
• Используй вместе с другими инструментами: top/htop — для процессов, iostat — для I/O, sar — для долгосрочного анализа.

Прокачай свой сервер — держи iostat под рукой! Если нужен VPS или выделенный сервер с нормальным диском и CPU, смотри тут и тут — и пусть твои сервисы летают!

Официальная документация и ресурсы:

• man iostat
• sysstat на GitHub
• Arch Wiki: Sysstat