Linux-磁盘IO性能测试
更新时间：2024-07-02
本文主要介绍BCC Linux系统中IO性能测试工具的使用，以Centos7.6为例，主要说明如下（本次测试的参数结果仅作为参考，具体还需结合服务器自身业务情况综合判断）。
- 衡量指标
一般使用以下指标衡量云磁盘的性能：
- IOPS：每秒读/写次数，单位为次（计数）。存储设备的底层驱动类型决定了不同的 IOPS。
- 吞吐量：每秒的读写数据量，单位为MB/s。
- 时延：I/O 操作的发送时间到接收确认所经过的时间，单位为秒。
- 测试工具
FIO 是测试磁盘性能的工具，用来对硬件进行压力测试和验证，本文以 FIO 为例。
警告：
- 请不要在系统盘上进行 FIO 测试，避免损坏系统重要文件。
- 为避免底层文件系统元数据损坏导致数据损坏，请不要在业务数据盘上进行测试。
- 请确保/etc/fstab文件配置项中没有被测硬盘的挂载配置，否则将导致云服务器启动失败。
- 工具安装
本文以 CentOS 7.6 操作系统的云服务器为例，可以直接yum安装测试工具fio和libaio。
$ yum install libaio -y
$ yum install libaio-devel -y
$ yum install fio -y- 测试示例
1）参数说明：
| 参数名 | 说明 | 取值样例 |
|---|---|---|
| bs | 每次请求的块大小。取值包括4k、8k及16k等。 | 4k |
| ioengine | I/O 引擎。推荐使用 Linux 的异步 I/O 引擎。 | libaio |
| iodepth | 请求的 I/O 队列深度。 | 1 |
| direct | 指定 direct 模式。 • True（1）表示指定 O_DIRECT 标识符，忽略 I/O 缓存，数据直写。 • False（0）表示不指定 O_DIRECT 标识符。 默认为 True（1）。 |
1 |
| rw | 读写模式。取值包括顺序读（read）、顺序写（write）、随机读（randread）、随机写（randwrite）、混合随机读写（randrw）和混合顺序读写（rw，readwrite）。 | read |
| time_based | 指定采用时间模式。无需设置该参数值，只要 FIO 基于时间来运行。 | N/A |
| runtime | 指定测试时长，即 FIO 运行时长，以秒为单位。 | 600 |
| refill_buffers | FIO 将在每次提交时重新填充 I/O 缓冲区。默认设置是仅在初始时填充并重用该数据。 | N/A |
| norandommap | 在进行随机 I/O 时，FIO 将覆盖文件的每个块。若给出此参数，则将选择新的偏移量而不查看 I/O 历史记录。 | N/A |
| randrepeat | 随机序列是否可重复，True（1）表示随机序列可重复，False（0）表示随机序列不可重复。默认为 True（1）。 | 0 |
| group_reporting | 多个 job 并发时，打印整个 group 的统计值。 | N/A |
| name | job 的名称。 | fio-read |
| size | I/O 测试的寻址空间。 | 100GB |
| filename | 测试对象，即待测试的磁盘设备名称。 | /dev/sdb |
2）测试场景
- bs = 4k iodepth = 1：随机读/写测试，能反映硬盘的时延性能（filename需要指定设备中的具体磁盘盘符，如下以/dev/vda1为例）
执行以下命令，测试硬盘的随机读时延。
$ fio -bs=4k -ioengine=libaio -iodepth=1 -direct=1 -rw=randread -time_based -runtime=600 -randrepeat=0 -name=fio-randread-lat --size=10G -filename=/dev/vda1- 执行以下命令，测试硬盘的随机写时延。
$ fio -bs=4k -ioengine=libaio -iodepth=1 -direct=1 -rw=randwrite -time_based -runtime=600 -randrepeat=0 -name=fio-randwrite-lat --size=10G -filename=/dev/vda1- 执行以下命令，测试随机混合读写时延性能。
$ fio -bs=4k -ioengine=libaio -iodepth=1 -direct=1 -rw=randrw -time_based --runtime=600 -randrepeat=0 -name=fio-read --size=1G --filename=/dev/vda1