性能测试方法

更新时间：2024-11-04

本文介绍如何使用Vdbench工具对PFS并行文件存储进行IOPS、吞吐和时延的性能测试。

前提条件

您已创建待测试的PFS文件系统，并将PFS文件系统挂载到BCC云服务器上。

创建PFS文件系统请见：创建文件系统。
PFS 极速型L2的挂载方式请见：BCC挂载与卸载（极速型L2）。
PFS 标准型、增强型和极速型的挂载方式请见：BCC挂载与卸载（标准型、增强型和极速型）。

PFS所提供的性能规格，除时延参数外，均需要一定规模的并发压测才能达到最大值。建议压测时准备 32C 以上的BCC云服务器作为客户端，可满足大部分场景的压测需求。其他压测需求，可根据实际情况配置对应的BCC云服务器。
进行性能压测时，尤其是时延测试，需要保证BCC云服务器（客户端）和 PFS 处于同可用区。跨可用区测试的性能结果会和标准值有较大差异，不具备参考价值，应尽量避免。

背景信息

推荐使用Vdbench工具测试PFS文件系统性能，不同工具测试的PFS性能会有差异，难以反映真实性能。本文示例的性能参数，均为Linux系统下采用Vdbench工具的测试结果，以此作为PFS文件系统产品性能指标参考。本次具体的性能指标说明如下：

IOPS：每秒读写数据块的数量，单位个/s。建议基于 512MB 的文件，采用并发（多机多线程）的 4K 小 IO 进行 IOPS 的基准测试。
吞吐：每秒读写数据量的大小，单位 GiB/s 或 MiB/s。建议基于 512MB 的文件，采用并发（多机多线程）的 1M 大 IO 进行吞吐的基准测试。
时延：处理读写请求的耗时，单位 ms。建议基于 512MB 的文件，采用单流（单线程）的 4K 小 IO 进行时延的基准测试。

测试步骤

远程登录BCC云服务器（客户端）。
安装Vdbench测试工具，关于 Vdbench 软件包的地址，请参见Vdbench Downloads。

# 使用root用户执行
unzip vdbench50407.zip -d /root/vdbench ## 请替换成下载的软件包

# 安装jdk
## centos系统
yum -y install java-1.8.0-openjdk.x86_64

## ubuntu系统
apt -y install openjdk-8-jdk

性能测试

vdbench配置

## /root/vdbench/jobs/512m_rw.job

hd=default,vdbench=/root/vdbench,shell=ssh,user=root
hd=hd01,system=192.168.1.10x（测试客户端IP信息，自行替换）
hd=hd02,system=192.168.1.10x（测试客户端IP信息，自行替换）
hd=hd03,system=192.168.1.10x（测试客户端IP信息，自行替换）

fsd=fsd1_01,anchor=/mnt/pfs/xx（测试文件系统路径，自行替换）,depth=1,width=1,files=1024（文件个数，自行替换）,size=512m,openflags=o_direct
fsd=fsd1_02,anchor=/mnt/pfs/xx（测试文件系统路径，自行替换）,depth=1,width=1,files=1024（文件个数，自行替换）,size=512m,openflags=o_direct
fsd=fsd1_03,anchor=/mnt/pfs/xx（测试文件系统路径，自行替换）,depth=1,width=1,files=1024（文件个数，自行替换）,size=512m,openflags=o_direct

fwd=fwd1_01,fsd=fsd1_01,host=hd01,operation=write,fileio=sequential,fileselect=sequential
fwd=fwd1_02,fsd=fsd1_02,host=hd02,operation=write,fileio=sequential,fileselect=sequential
fwd=fwd1_03,fsd=fsd1_03,host=hd03,operation=write,fileio=sequential,fileselect=sequential

fwd=fwd2_01,fsd=fsd1_01,host=hd01,operation=read,fileio=sequential,fileselect=sequential
fwd=fwd2_02,fsd=fsd1_02,host=hd02,operation=read,fileio=sequential,fileselect=sequential
fwd=fwd2_03,fsd=fsd1_03,host=hd03,operation=read,fileio=sequential,fileselect=sequential

# 顺序写吞吐场景示例
rd=seqw_512m_4m,fwd=fwd1_*,forxfersize=(4m),threads=128,fwdrate=max,format=restart,elapsed=600,interval=1,pause=1m
# 顺序写IOPS、延迟场景示例
rd=seqw_512m_4k,fwd=fwd1_*,forxfersize=(4k),threads=128,fwdrate=max,format=restart,elapsed=600,interval=1,pause=1m
# 顺序读吞吐场景示例
rd=seqr_512m_4m,fwd=fwd2_*,forxfersize=(4m),threads=128,fwdrate=max,format=restart,elapsed=600,interval=1,pause=1m
# 顺序读IOPS、延迟场景示例
rd=seqr_512m_4k,fwd=fwd2_*,forxfersize=(4k),threads=128,fwdrate=max,format=restart,elapsed=600,interval=1,pause=1m

vdbench命令

cd /root/vdbench
./vdbench -f jobs/512m_rw.job

附录 - Vdbench 参数说明

说明：文件系统参数文件定义顺序为：HD、FSD、FWD、RD。

HD（Host Define）参数

主机定义，在多主机联机测试时需要配置，各参数说明如下

# 配置案例

hd=default,vdbench=/root/vdbench,shell=ssh,user=root
hd=hd01,system=node1
hd=hd02,system=node2
hd=hd03,system=node3

参数	说明
hd	主机定义的名称，多主机运行时，可以使用 hd01、hd02 等名称进行区分。
system	主机 IP 地址或主机名称。
vdbench	Vdbench 执行文件存放路径，当多主机存放路径不同时，可在 hd 定义时单独指定该路径。
user	slave 和 master 之间通信使用的用户。
shell	多主机联机测试时，mater 和 slave 主机间通信方式。取值说明如下： `rsh`：使用 rsh 互信，由于 rsh 使用明文传输，安全级别不够，不建议使用该种通信方式。 `ssh`：使用 ssh 互信，通常 Linux 主机联机时使用此通信方式。 `vdbench`：需要在所有 slave 主机运行`vdbench rsh`命令启用 Vdbench 本身的`rsh`守护进程，通常 Window 主机联机时使用此通信方式。

FSD（File System Define）参数

## 配置案例

fsd=default,openflags=directio,depth=2,width=3,files=2,size=128k
fsd=fsd1,anchor=/mnt/client1
fsd=fsd2,anchor=/mnt/client2
fsd=fsd3,anchor=/mnt/client3

参数	说明
fsd	文件系统定义的名称，多文件系统时（`fsd1`、`fsd2`、`fsd3`…），可以指定`default`，将相同的参数作为所有 fsd 的默认值。
openflags	通过设置为`o_direct`或`directio`，以无缓冲缓存的方式进行读写操作。
anchor	文件写入目录。
depth	创建目录层级数，即目录深度。
width	每层文件夹的子文件夹数。
files	测试文件个数。说明：Vdbench 测试过程中会生成多层级目录结构，实际只有最后一层目录会生成测试文件。
size	每个测试文件大小。
shared	用于设置客户端是否共享目录结构，取值如下: `yes`：不同的slave 可以平分一个目录下所有的文件来进行访问，相当于每个 slave 有各自等分的访问区域。当多主机联机测试时，写入的根目录`anchor`为同一个路径时，需要指定参数值为`yes`。 `no`：不同的 slave 可以独占一个目录下所有的文件来进行访问。

说明
depth、width、files之间的计算公式如下：

最后一层生成文件夹个数=width^depth

测试文件个数=width^depth×files 其中，^ 表示次方。例如width为 3，depth为 2，则最后一层生成文件夹个数为 3 的 2 次方。

FWD（FileSystem Workload Defile）参数

fwd=default,operation=read,xfersize=4k,fileio=sequential,fileselect=random,threads=2
fwd=fwd1,fsd=fsd1,host=hd1
fwd=fwd2,fsd=fsd2,host=hd2
fwd=fwd3,fsd=fsd3,host=hd3

参数	说明
fwd	文件系统工作负载定义的名称，多文件系统工作负载定义时，可以使用 fwd1、fwd2、fwd3 进行区分。
fsd	工作负载使用文件存储定义的名称。
host	工作负载使用的主机。
operation	文件操作方式，可选值为`read`或`write`。
rdpct	可选取值为0-100，读操作占比百分比，一般混合读写时需要指定该参数。可选值为`0~100`，当值为 60 时，则混合读写比为 6：4。
fileio	文件 I/O 执行的方式，可选值为`random`或`sequential`。
fileselect	选择文件或目录的方式，可选值为`random`或`sequential`。
xfersizes	数据传输（读取和写入操作）处理的数据大小，即单次 IO 大小。
threads	工作负载的并发线程数量。

注意：默认情况下，预填数据工作负载定义为threads=8,xfersize=128k，即预填数据使用 8 线程，IO 大小为 128K，如需更改默认预填数据工作负载定义，则需要增加参数指定线程数和 IO 大小（fwd=format,threads=nn,xfersize=nn）。

RD（Run Define）参数

# 配置案例

rd=rd1,fwd=(fwd1-fwd3),fwdrate=max,format=restart,elapsed=604800,interval=10

参数	说明
rd	文件系统运行定义的名称。
fwd	文件系统工作负载定义的名称。
fwdrate	每秒执行的文件系统操作数量。设置为`max`，表示不做任何限制，按照最大强度自适应。
format	预处理目录和文件结构的方式，取值说明如下：预处理目录和文件结构的方式，取值说明如下： `no`：不执行 format 预处理操作，如测试目录不存在文件时，Vdbench 会由于无可用文件读写而异常退出。 `yes`：删除测试目录已有文件结构，并且重新创建新的文件结构。 `restart`：只创建未生成的目录或文件，并且增大未达到实际大小的文件。
elapsed	测试运行持续时间，单位为秒，默认值为`30`。
interval	结果输出打印时间间隔，单位为秒。

PFS数据备份到BOS

API参考

百度智能云

并行文件存储 PFS