在Linux系統(tǒng)中，測試硬盤的性能一般使用fio工具實現(xiàn)，fio是Flexible I/O Tester的縮寫。是一個常受歡迎的、用于測試存儲性能的工具，而且還可以模擬多種不同的I/O模式和工作負載。

一般我們要測試一塊硬盤的性能，一般需要進行隨機寫入測試、隨機讀取測試、順序?qū)懭霚y試、順序讀取測試和混合讀寫測試這五步。

fio的使用

這個工具不是Linux發(fā)行版自帶的，需要自己手動安裝才行。

# ubuntu
sudo apt install fio

# centos
sudo yum install fio

使用fio測試硬盤的寫性能時，很容易就會造成系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)丟失。主要就兩種情況：

• 未指定文件名：不指定文件名會直接對硬盤進行測試。這樣的操作將覆蓋設(shè)備上的數(shù)據(jù)，包括文件系統(tǒng)、分區(qū)表等。這將導(dǎo)致整個設(shè)備上的數(shù)據(jù)丟失。

• 文件名重合：指定了文件名但與已存在的文件重合，寫操作將會覆蓋這個文件的內(nèi)容，導(dǎo)致原有數(shù)據(jù)丟失。

隨機寫入性能測試

不繞過緩存

此時會受到會受到操作系統(tǒng)的頁面緩存（page cache）的影響，即操作系統(tǒng)通常會緩存讀寫操作，這可能會導(dǎo)致不真實的高性能讀寫結(jié)果。使用直接I/O可以得到?jīng)]有緩存效應(yīng)的真實磁盤性能。

fio --name=testfile --directory=/home/ehigh/test_dir --size=1G --rw=randwrite --bs=4k --ioengine=libaio --iodepth=16 --numjobs=1 --runtime=30 --time_based --end_fsync=1

表示在 /home/ehigh/test_dir 目錄中創(chuàng)建一個大小為1G的測試文件testfile，使用隨機寫入的模式進行測試，每次讀/寫的數(shù)據(jù)量是4KB。在30s的時間內(nèi)，通過啟動一個工作進程或線程來進行測試。

說明：

• --name=testfile指定生成的測試文件名稱，不指定就會會直接對硬盤進行測試，可能會造成數(shù)據(jù)丟失

• --directory指定測試文件存放路徑，不指定就是在當(dāng)前路徑下

• --numjobs指定測試線程的數(shù)量，模擬單線程或單任務(wù)工作負載，不測試并發(fā)造成的額外壓力，設(shè)置為1就可以了

• --runtime指定測試時間，短時測試一般30s差不多了，可以快速評估和比較不同配置或硬件的性能

• --size指定測試文件的大小，一般1G差不多就可以了

• --rw指定測試的模式，andwrite是隨機寫入模式。randrw: 隨機讀寫。read: 順序讀取。write: 順序?qū)懭?。readwrite：順序混合讀寫（使用rwmixread來指定讀取的百分比。例如，rwmixread=70表示讀取占70%，寫入占30%。）。randrw：隨機混合讀寫（也是結(jié)合rwmixread來指定讀取的百分比）

• --bs指定每個每個IO操作將使用4KB的大小

• --end_fsync指定測試結(jié)束時，確保所有寫入都同步到磁，這樣更能確保測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確

 write: IOPS=11.3k, BW=43.0MiB/s  
 	# 在測試期間，平均每秒鐘完成了11.3k次獨立的IO寫操作，這些寫操作的總帶寬是1825KiB每秒（即表示每秒鐘的數(shù)據(jù)寫入速度）

# slat：提交延遲 clat：完成延遲 lat：總延遲
	# slat：指應(yīng)用程序提交I/O到操作系統(tǒng)，到操作系統(tǒng)接收并開始處理這個I/O所需的時間。  平均的提交延遲為2.68微秒。
	# clat：指操作系統(tǒng)開始處理I/O，到I/O操作真正完成所需的時間。完成延遲為1326.67微秒，即約1.326毫秒。
	# lat：應(yīng)用程序提交I/O到I/O操作真正完成所需的時間。這里的總延遲的標(biāo)準(zhǔn)偏差為167,993.51微秒，即約168毫秒
	# clat percentiles (usec):不同百分位數(shù)下的完成延遲，可以通過這個來確定遲的分布
	# 99.99th=[  545] 如果99th百分位數(shù)的延遲遠高于平均延遲（clat的avg值），這可能意味著存在一些異常高的延遲。

cpu：測試過程中用戶空間和內(nèi)核空間的CPU使用率，usr表示用戶空間。sys表示內(nèi)核空間

# 這個是寫操作的摘要信息
Run status group 0 (all jobs):
  WRITE: bw=43.0MiB/s (46.1MB/s), 43.0MiB/s-43.0MiB/s (46.1MB/s-46.1MB/s), io=2048MiB (2147MB), run=46558-46558msec
	#  bw=43.0MiB/s ：平均帶寬，每秒鐘數(shù)據(jù)寫入的速度
	# io=2048MiB (2147MB): 在整個測試過程中寫入的總數(shù)據(jù)量。

Disk stats (read/write):
  sda: ios=2/7271, merge=0/348, ticks=1637/389056, in_queue=409371, util=95.63%
	# ios=2/7271: 讀/寫的I/O操作數(shù)，進行了2次讀操作和7271次寫操作
	# util=95.63%，測試過程中設(shè)備的利用率，接近100%的值通常意味著磁盤是瓶頸。

繞過緩存

通過 -direct=1 參數(shù) 在 fio 中用于啟用直接I/O模式，數(shù)據(jù)直接從用戶空間傳輸?shù)酱疟P，或從磁盤傳輸?shù)接脩艨臻g，而不經(jīng)過操作系統(tǒng)的緩存。

fio --name=testfile --directory=/home/ehigh/test_dir --size=1G --rw=randwrite --bs=4k --ioengine=libaio --iodepth=16 --numjobs=1 --runtime=30 --time_based --end_fsync=1 -direct=1

可以明顯看到，繞過緩存后瞬間就降下來了。

多線程測試

--numjobs 參數(shù)在 fio 中用于指定測試中應(yīng)使用的任務(wù)（線程或進程）數(shù)量，可以用來測試并發(fā)度，吞吐量、延遲等內(nèi)容。

因為多個線程執(zhí)行時，可能導(dǎo)致更高的 I/O 壓力和更高的設(shè)備利用率、高延遲等。這樣更加能模擬涉及到多線程或多進程并發(fā)訪問存儲的情況。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-710814.html

fio --name=testfile --directory=/home/ehigh/test_dir --size=1G --rw=randwrite --bs=4k --ioengine=libaio --iodepth=16 --numjobs=4 --runtime=30 --time_based --end_fsync=1 -direct=1

隨機讀取測試

fio --name=randread --directory=/home/ehigh/test_dir --size=1G --rw=randread --bs=4k --ioengine=libaio --iodepth=16 --numjobs=1 --runtime=30 --time_based --end_fsync=1

順序?qū)懭霚y試

 fio --name=seqwrite --directory=/home/ehigh/test_dir --size=1G --rw=write --bs=1M --ioengine=libaio --iodepth=16 --numjobs=1 --runtime=30 --time_based --end_fsync=1	

順序讀取測試：

fio --name=seqread --directory=/home/ehigh/test_dir --size=1G --rw=read --bs=1M --ioengine=libaio --iodepth=16 --numjobs=1 --runtime=30 --time_based --end_fsync=1

混合讀寫測試

fio --name=mixedrw --rw=rw --rwmixread=70 --bs=4k --numjobs=1 --ioengine=libaio --iodepth=16 --runtime=60 --size=1G --filename=testfile --directory=/home/ehigh/test_dir

到了這里，關(guān)于Linux fio測試硬盤性能的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！