dstat과 iotop으로 IO 병목 분석

서버 관리자라면 누구나 한 번쯤 겪는 악몽, 바로 시스템 성능 저하입니다. CPU, 메모리, 네트워크 등 다양한 원인이 있겠지만, 그중에서도 IO 병목 현상은 찾기도 어렵고 해결하기도 까다로운 골칫덩이입니다. 이번 리뷰에서는 바로 이 IO 병목 현상을 분석하고 해결하는 데 도움을 주는 두 가지 강력한 도구, dstat과 iotop에 대해 자세히 알아보겠습니다.

dstat과 iotop, 왜 함께 봐야 할까요?

dstat은 시스템 전체의 성능 지표를 실시간으로 보여주는 다재다능한 도구입니다. CPU 사용률, 메모리 사용량, 네트워크 트래픽 등 다양한 정보를 한눈에 파악할 수 있죠. 하지만 dstat만으로는 어떤 프로세스가 IO를 많이 사용하는지, 어떤 디스크에 병목 현상이 발생하는지 정확히 알기 어렵습니다. 바로 이럴 때 iotop이 빛을 발합니다. iotop은 어떤 프로세스가 디스크 IO를 얼마나 사용하는지 실시간으로 보여주는 도구입니다. dstat으로 전체적인 상황을 파악하고, iotop으로 문제의 원인을 좁혀나가는 방식으로 함께 사용하면 IO 병목 현상 분석 효율을 극대화할 수 있습니다.

dstat 파헤치기

dstat의 핵심 기능 살펴보기

dstat은 다양한 플러그인을 통해 더욱 강력한 기능을 제공합니다. 기본적으로 CPU, 디스크, 네트워크, 메모리, 시스템 등의 정보를 실시간으로 확인할 수 있으며, 플러그인을 사용하면 다음과 같은 정보도 얻을 수 있습니다.

• • CPU: 사용자, 시스템, idle, iowait, 하드웨어 인터럽트, 소프트웨어 인터럽트 등의 CPU 사용률
• • 디스크: 읽기, 쓰기 속도, 디스크 활용률
  • 네트워크: 수신, 송신 속도, 패킷 손실
  • 메모리: 사용 중인 메모리, 캐시, 버퍼
  • 시스템: 프로세스 생성, 컨텍스트 스위칭
  • 플러그인: MySQL 쿼리, Apache 웹 서버 통계 등

dstat 사용법, 이렇게 쉬울 수가

dstat은 명령줄 도구이지만, 사용법은 매우 간단합니다. 기본적인 사용법은 다음과 같습니다.

dstat [옵션] [간격] [횟수]

예를 들어, 1초 간격으로 5번 CPU, 디스크, 네트워크 정보를 확인하고 싶다면 다음과 같이 입력합니다.

dstat -cdnl 1 5

dstat은 다양한 옵션을 제공하여 원하는 정보만 선택적으로 확인할 수 있습니다. 자주 사용하는 옵션은 다음과 같습니다.

• • -c: CPU 정보
• • -d: 디스크 정보
  • -n: 네트워크 정보
  • -m: 메모리 정보
  • -s: 시스템 정보
  • -t: 시간 정보
  • --top-cpu: CPU 사용률이 높은 프로세스
  • --top-io: IO 사용량이 많은 프로세스

특히 --top-cpu와 --top-io 옵션은 dstat만으로도 어떤 프로세스가 CPU 또는 IO를 많이 사용하는지 간략하게 확인할 수 있다는 점에서 유용합니다.

dstat의 장점과 아쉬운 점

장점:

• • 시스템 전체의 성능 지표를 한눈에 파악 가능
• • 다양한 플러그인을 통해 확장 가능
  • 사용법이 간단하고 직관적

단점:

• • 프로세스별 상세 IO 정보 확인 어려움 (iotop 필요)
• • GUI 환경 미지원
  • 실시간 모니터링에 특화되어 장기간 데이터 분석에는 부적합

iotop 깊이 들여다보기

iotop의 강력한 기능 소개

iotop은 프로세스별 디스크 IO 사용량을 실시간으로 보여주는 도구입니다. 어떤 프로세스가 디스크를 읽고 쓰는지, 얼마나 많은 데이터를 읽고 쓰는지, IO 점유율은 얼마나 되는지 등을 상세하게 확인할 수 있습니다.

• • 프로세스별 IO 사용량: 각 프로세스가 디스크에서 읽고 쓰는 데이터 양을 실시간으로 표시
• • IO 점유율: 전체 디스크 IO에서 각 프로세스가 차지하는 비율을 표시
  • IO 우선순위 조정: ionice 명령어를 통해 특정 프로세스의 IO 우선순위를 조정하여 시스템 성능 개선
  • 누적 IO 통계: 프로세스가 시작된 이후 누적된 IO 통계를 확인하여 장기간 IO 사용 패턴 분석

iotop 사용법 완벽 가이드

iotop 역시 명령줄 도구이지만, 사용법은 매우 간단합니다. 기본적인 사용법은 다음과 같습니다.

iotop [옵션]

iotop을 실행하면 프로세스 ID(PID), 사용자, IO 우선순위, 읽기/쓰기 속도, IO 점유율 등이 표시됩니다. 자주 사용하는 옵션은 다음과 같습니다.

• • -o: IO를 사용하는 프로세스만 표시
• • -p PID: 특정 프로세스의 IO 정보만 표시
  • -u USER: 특정 사용자의 프로세스 IO 정보만 표시
  • -k: KB/s 단위로 표시
  • -b: 배치 모드 (로그 파일 저장 등에 유용)

예를 들어, IO를 사용하는 프로세스만 표시하고 싶다면 다음과 같이 입력합니다.

iotop -o

특정 프로세스의 IO 정보를 확인하고 싶다면 다음과 같이 입력합니다.

iotop -p 1234

iotop의 장점과 한계점

장점:

• • 프로세스별 상세 IO 정보 제공
• • IO 점유율을 통해 병목 현상 유발 프로세스 식별 용이
  • IO 우선순위 조정 기능 제공 (ionice와 연동)

단점:

• • 시스템 전체 성능 지표 확인 불가 (dstat 필요)
• • GUI 환경 미지원
  • 커널 버전 및 IO 스케줄러에 따라 정확도가 달라질 수 있음

실제 사용 경험 및 성능 분석

실제로 dstat과 iotop을 사용하여 웹 서버의 IO 병목 현상을 분석해 본 경험을 공유하겠습니다. 웹 서버의 응답 속도가 느려지는 현상이 발생하여 dstat을 실행해 보니 디스크 IO 사용률이 매우 높았습니다. 하지만 어떤 프로세스가 문제인지 정확히 알 수 없었죠. 그래서 iotop을 실행해 보니 MySQL 프로세스가 디스크 IO를 과도하게 사용하고 있었습니다. MySQL 쿼리 튜닝을 통해 디스크 IO를 줄이니 웹 서버 응답 속도가 정상으로 돌아왔습니다.

dstat과 iotop은 리눅스 기반 서버에서 IO 병목 현상을 진단하고 해결하는 데 매우 유용한 도구입니다. 두 도구를 함께 사용하면 시스템 전체의 성능 상태를 파악하고, 어떤 프로세스가 IO 병목 현상을 유발하는지 정확하게 식별할 수 있습니다. 특히 웹 서버, 데이터베이스 서버 등 디스크 IO가 중요한 시스템에서는 필수적인 도구라고 할 수 있습니다.

유사 도구와의 비교

IO 병목 현상 분석에 사용할 수 있는 다른 도구들도 있습니다. 예를 들어, iostat, vmstat, atop 등이 있습니다. iostat은 디스크 IO 통계를 보여주는 도구이고, vmstat은 가상 메모리 통계를 보여주는 도구이며, atop은 시스템 자원 사용률을 실시간으로 보여주는 도구입니다.

dstat과 iotop은 다른 도구들에 비해 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다.

• • dstat: 다양한 정보를 한 화면에 보여주어 시스템 전체 상황 파악에 용이
• • iotop: 프로세스별 IO 사용량을 직관적으로 보여주어 문제 원인 파악에 효과적

하지만 다른 도구들도 각자의 장점을 가지고 있으므로, 상황에 따라 적절한 도구를 선택하여 사용하는 것이 좋습니다. 예를 들어, 장기간 데이터 분석에는 atop이 더 적합할 수 있습니다.