使用Windows Perfmon看存储性能问题

Windows Perfmon的全称是Windows Performance Monitor（“Perfmon”），是一个Windows操作系统集成的性能监控工具，其中包含的条目CPU，内存，磁盘，应用程序等等。文本关注存储相关的Physical Disk中的性能条目，深入介绍每个条目的含义，以及和存储系统中IOPS、IO Size、Throughput（MB/s）、Disk Response Time对应关系，帮助用户更好的了解Windows平台的存储性能状况。

使用Windows Perfmon:

打开Perfmon的方法很简单，在Windows桌面直接点击开始 – 运行 – 输入perfmon。打开工具以后，从右侧选择Performance Monitor。点击窗口上的绿色添加按钮，添加性能条目。选择Physical Disk然后展开，Instance of Selected Object选择所需要查看的磁盘，点击添加。（截图为Windows Server 2008版本的Perfmon）

Perfmon_Pyshical_Disk-1.png

选择需要的性能条目和监控的磁盘以后，点击确认，Perfmon开始对磁盘性能数据进行采样。用户可以选择三种数据的呈现方式：趋势图、柱状图和报表（下图为报表类型）。

Perfmon_Pyshical_Disk-2.png

Windows Perform “Physical Disk”中的性能条目:

Physical Disk之类中包含了很多性能条目:

% idle time
% disk time
% disk read time
% disk write time
Disk Bytes/sec
Disk Transfers/sec
Disk Reads/sec
Disk Writes/sec
Disk Read Bytes/sec
Disk Write Bytes/sec
Avg. disk sec/read
Avg. disk sec/write
Avg. disk sec/transfer
Avg. disk bytes/transfer
Avg. Disk Queue Length
Avg. disk read queue length
Avg. disk write queue length
Current Disk Queue Length

乍一看内容比较多，而且不是很容易理解。下面我们把这些性能条目按照存储系统中常用的性能指标IOPS、IO Size、Throughput（MB/s）、Disk Response Time进行分类，更加容易理解和区分。

关于磁盘响应时间（Disk Response Time）条目：

Avg. Disk sec/Transfer：显示了存储端处理的每个IO的平均时间。
Avg. Disk sec/Read：显示了存储端处理的每个读IO的平均时间。
Avg. Disk sec/Write：显示了存储端处理的每个写IO的平均时间。

上述条目显示的单位都是毫秒ms。这些条目是需要在性能分析中最先查看的内容，Disk Response Time直接决定了存储系统对应用的服务水平。通常用户感觉到性能问题，也是因为磁盘存储的Disk Response Time上升。下面以数据库应用为例，给出一些参考的Disk Response Time，如果磁盘响应在对应的范围内，则视为可以接受，否则需要进一步查看原因。当然根据生产环境的不同和应用的状况也需要区别对待。

数据文件：
1-5ms，比较理想。
6-20ms，可接受。
大于20ms，会有性能问题，需要解决方案。

数据库事务日志：
1-2ms，比较理想。
2-6ms，可接受。
6-15ms，需要优化。
大于15ms，会有性能问题，需要解决方案。

数据仓库：

 数据仓库由于应用的IO类型特点，通常单个IO都会比较大，从而使得IO的响应时间会增加，通常情况下对于数据仓库和报表系统，25-30ms会是比较健康的值。

关于IO大小（IO Size）的条目：

Avg. disk bytes/transfer直接显示了在采样期间，Windows服务器发送到存储的IO的平均大小。关于不同应用的参考IO大小的内容，可以参考文章：关于不同应用程序存储IO类型的描述

关于IOPS条目：

Disk Transfers/sec：显示了磁盘上的IOPS总数，直观的显示了说对应LUN上的每秒IO的吞吐量。
Disk Reads/sec：显示了磁盘每秒的读IO数量。
Disk Writes/sec：显示了磁盘每秒的写IO数量。

根据IOPS处理的参考值，虽然我们获取不同物理磁盘所对应的参考IOPS。不过实际生产环境中情况会更加复杂，由于存储阵列的缓存机制的存在，对于特定LUN的IOPS计算牵涉到缓存的命中，一个健康的存储环境，IOPS会远高于物理磁盘理论值之和。但也不是IOPS越高说明存储有性能问题，最先需要注意的还是在上面谈到的Disk Response Time。如果IOPS处于一个低点，并没有达到物理磁盘的理论值，但是Disk Response Time则很高，则说明存储端是存在问题的。

下面列出几种不同的物理磁盘类型的参考IOPS值：

15000rpm 硬盘 120 – 180 IOPs
10000rpm 硬盘100 – 150 IOPs
7200rpm 硬盘 80 - 100 IOPs
企业级SSD磁盘2000 – 5000 IOPs

关于Throughput（MB/s）条目：

Disk Bytes/sec：显示了磁盘上的总的数据传输量，单位为Byte。
Disk Read Bytes/sec：显示了磁盘上读数据的传输量。
Disk Write Bytes/sec：显示了磁盘上写数据的传输量。

这个值的显示换算成MB需要除以1024^2。这里要提到的一点是，IOPS和带宽显示并不是完全成正比的。通常情况下，对于小IO的情况，着重看的是IOPS，对于大IO的情况，则是Throughput（MBs）。

其他性能条目：

% idle time 、%disk time、%disk read time、% disk write time这几个值显示磁盘处于做读写状态的百分比。理论上，disk time%这个值应该小于100%，否则则说明磁盘处于极度繁忙状态，或存在性能问题。

Avg. Disk Queue Length、Avg. disk read queue length、Avg. disk write queue length、Current Disk Queue Length这几个值显示了磁盘队列长度的相关信息。所谓Disk Queue也就是服务器端发出的存储操作正在等待被存储处理的请求数目。例如有一个应用发出一条读请求，但是目标磁盘当时正在处理其他任务。那么这个新的读请求就会被放在磁盘队列里。这时候磁盘队列的值就是1。理论上讲，Current Disk Queue Length的这个值不应该长时间地大于2。Avg. Disk Queue Length的值也是，如果看到采样期间，平均的Queue Length大于1，则说明在采样的某段时间存储无法完全响应应用端说发出的IO请求的。