Linux cgroup v2 io.stat 按设备统计 I/O 字节的读取方法
来源:17golang原创
时间:2026-11-07 00:09:56 451浏览 收藏
排查某个服务的磁盘读写时,Linux cgroup v2 的 io.stat 是一个很直接的入口:它按 MAJ:MIN 设备键给出累计的读写字节数和 I/O 次数。读取方法是先定位目标 cgroup,再用 lsblk 把设备键映射成设备名,最后只在需要速率时对两个时间点做差。
官方地址:https://www.kernel.org/doc/html/latest/admin-guide/cgroup-v2.html
rbytes、wbytes是累计字节数,不是当前瞬时速度。- 行首的
MAJ:MIN是设备标识,不能直接当作/dev/sda。 - 统计读写增量要保存两次快照,并处理设备新增、消失和计数回退。
先找到目标 cgroup 的 io.stat
cgroup v2 通常挂载在 /sys/fs/cgroup,但生产环境可能由 systemd 或容器运行时组织成更深的目录。不要凭服务名猜路径,先从进程的 /proc/ 找到 0:: 后面的相对路径,再拼到挂载点。
CGROUP_ROOT=/sys/fs/cgroup
CGROUP_PATH=system.slice/example.service
STAT_FILE="$CGROUP_ROOT/$CGROUP_PATH/io.stat"
# 先检查目标文件,避免把不存在的控制器或错误路径当成零 I/O。
if [ ! -r "$STAT_FILE" ]; then
echo "无法读取: $STAT_FILE" >&2
exit 1
fi
# io.stat 是只读统计文件;下面输出的是一次静态快照。
cat "$STAT_FILE"
输出每行的第一列类似 8:0,后续是空格分隔的键值对。内核文档说明这些行不保证排序,所以脚本不能把第一行固定当成系统盘。

把 MAJ:MIN 映射到真实设备
MAJ:MIN 是内核设备号,适合做稳定的键;读报告时还需要设备名。lsblk 可以按同一字段输出映射,但映射关系会受当前命名空间和设备状态影响,脚本应保留原始键,不能只保存名称。
# 用同一个 MAJ:MIN 字段建立“设备键 -> 设备名”对照表。
lsblk -dn -o MAJ:MIN,NAME,TYPE | awk '
# 只输出块设备,保留 major:minor 作为第一列。
$3 == "disk" || $3 == "part" { print $1, $2, $3 }
' | sort -k1,1
例如 8:0 可能对应某个磁盘,8:16 可能对应另一块设备;不要从数字大小推断挂载点。对于设备映射不完整的情况,报告里保留“未知设备(8:16)”比丢掉这一行更安全。
提取 rbytes 与 wbytes 的累计值
下面的解析只关心本文目标字段,同时把读写 I/O 次数一并保留。示例数据由命令读取目标文件后产生,字段值会随实际工作负载变化。
| 字段 | 含义 | 使用提醒 |
|---|---|---|
| rbytes | 读入字节数 | 累计值,适合做区间差 |
| wbytes | 写出字节数 | 不要直接当秒级写入速率 |
| rios / wios | 读 / 写 I/O 次数 | 可与字节数结合估算平均 I/O 大小 |
| dbytes / dios | 丢弃字节数 / 次数 | 按需纳入报告,别与写入量混加 |

需要速率时用两个快照做差
io.stat 给的是累计计数。若采样间隔为 Δt 秒,读吞吐可按 (rbytes_after - rbytes_before) / Δt 计算,写吞吐同理。两次读取之间如果设备行新增,就从首次出现的时间点开始计;如果计数回退,先标记采样无效,不要输出负速率。
"$before"
sleep 5
cat "$STAT_FILE" > "$after"
# 这里仅保留快照文件;生产脚本应按设备键对齐后再做差。
echo "快照已保存: before=$before after=$after"
如果只想知道“哪个设备在读写”,一次快照足够;如果要比较服务重启前后或某个时间窗口的 I/O,必须同时记录采样时间、cgroup 路径和设备键。cgroup 层级、页缓存和写回会影响归属,所以这份统计不等同于某个进程系统调用的逐笔日志。
常见问题
为什么 io.stat 的设备行顺序会变化?
内核文档没有保证行顺序。应按第一列的 MAJ:MIN 解析,并在展示时自行排序。
rbytes 能直接换算成实时 MB/s 吗?
不能。它是累计读字节数,至少需要两次快照和准确的时间间隔才能计算窗口吞吐。
io.stat 能用来配置 I/O 限流吗?
本文只读取统计。限流、权重和延迟保护属于 io.max、io.weight、io.latency 等独立接口,不要向 io.stat 写入配置。
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