Bash 系统磁盘 I/O 使用率监控脚本编写与优化
在系统运维过程中，磁盘 I/O 使用率是衡量系统性能的重要指标之一。过高的磁盘 I/O 使用率可能导致系统响应缓慢，甚至出现崩溃。编写一个能够实时监控磁盘 I/O 使用率的脚本对于系统管理员来说至关重要。本文将围绕 Bash 语言，详细介绍如何编写一个系统磁盘 I/O 使用率监控脚本，并对脚本进行优化。
监控脚本编写
1. 获取磁盘 I/O 使用率
在 Linux 系统中，我们可以使用 `iostat` 命令来获取磁盘 I/O 使用率。`iostat` 命令可以显示系统的输入/输出活动统计信息，包括磁盘读写次数、读写速度等。
以下是一个简单的 Bash 脚本，用于获取磁盘 I/O 使用率：
bash
!/bin/bash
获取磁盘 I/O 使用率
iostat -dx 1 2 | awk 'NR==3 {print "磁盘 I/O 使用率：" $14 " %"}'
在这个脚本中，`iostat -dx 1 2` 命令表示每秒输出一次磁盘 I/O 统计信息，共输出 2 次。`awk` 命令用于解析输出结果，并打印出磁盘 I/O 使用率。
2. 实时监控
为了实现实时监控，我们可以将上述脚本放入一个循环中，并设置一个定时器。以下是一个简单的实时监控脚本：
bash
!/bin/bash
设置定时器，每 5 秒执行一次
while true; do
获取磁盘 I/O 使用率
iostat -dx 1 2 | awk 'NR==3 {print "当前时间：" strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S") " 磁盘 I/O 使用率：" $14 " %"}'
sleep 5
done
在这个脚本中，`while true` 循环用于无限循环执行脚本。`sleep 5` 命令表示每 5 秒执行一次循环体内的命令。
脚本优化
1. 性能优化
在获取磁盘 I/O 使用率时，我们可以通过以下方式优化性能：
- 使用 `iostat` 命令的 `-c` 选项，只获取 CPU 使用率，然后通过计算得到磁盘 I/O 使用率。
- 使用 `iostat` 命令的 `-m` 选项，以兆字节为单位显示磁盘 I/O 统计信息，提高精度。
以下是一个性能优化的脚本：
bash
!/bin/bash
获取 CPU 使用率
cpu_usage=$(iostat -c 1 2 | awk 'NR==3 {print $14}')
计算磁盘 I/O 使用率
disk_io_usage=$(awk -v cpu_usage="$cpu_usage" 'BEGIN {print 100 - cpu_usage}')
打印结果
echo "当前时间：" $(date) " 磁盘 I/O 使用率：" $disk_io_usage " %"
2. 可视化展示
为了更直观地展示磁盘 I/O 使用率，我们可以将监控结果输出到一个图形界面中。以下是一个使用 Python 的 `matplotlib` 库实现的可视化脚本：
python
import matplotlib.pyplot as plt
import subprocess
import time
获取磁盘 I/O 使用率
def get_disk_io_usage():
result = subprocess.run(['iostat', '-dx', '1', '2'], stdout=subprocess.PIPE)
output = result.stdout.decode()
return output
绘制图表
def plot_disk_io_usage():
x = []
y = []
while True:
output = get_disk_io_usage()
lines = output.split('')
for line in lines:
if "磁盘 I/O 使用率" in line:
y.append(float(line.split(' ')[-1]))
x.append(time.time())
plt.plot(x, y)
plt.xlabel('时间')
plt.ylabel('磁盘 I/O 使用率 (%)')
plt.title('磁盘 I/O 使用率实时监控')
plt.pause(1)
plt.clf()
主函数
if __name__ == '__main__':
plot_disk_io_usage()
在这个脚本中，我们使用 `subprocess.run` 函数执行 `iostat` 命令，并获取磁盘 I/O 使用率。然后，使用 `matplotlib.pyplot` 库绘制实时图表。
总结
本文介绍了如何使用 Bash 语言编写一个系统磁盘 I/O 使用率监控脚本，并对脚本进行了性能优化和可视化展示。通过编写和优化这个脚本，我们可以实时监控磁盘 I/O 使用率，及时发现并解决系统性能问题。在实际应用中，可以根据具体需求对脚本进行修改和扩展。
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