Fio壓測工具操作

fio -name=iouring_test -filename=/mnt/vdd/testfile -iodepth=128 -thread -rw=randread -ioengine=io_uring -sqthread_poll=1 -direct=1 -bs=4k -size=10G -numjobs=1 -runtime=120 -group_reporting

常用參數(shù)

[time]

runtime=time

? 告訴fio在指定的時間段后終止處理。很難確定指定作業(yè)將運(yùn)行多長時間，因此此參數(shù)可以方便的將總運(yùn)行時間限制為給定時間。當(dāng)省略單位時間，該數(shù)值以秒為單位進(jìn)行解釋。

time_based

? 如果設(shè)置，即使文件被完全讀取或?qū)懭?，fio也將在指定的運(yùn)行期間運(yùn)行。它會在runtime準(zhǔn)許時間內(nèi)多次循環(huán)相同的工作負(fù)載。

ramp_time=time

? 如果設(shè)置，fio將在記錄任何性能數(shù)據(jù)之前這段時間內(nèi)運(yùn)行指定的工作負(fù)載。有助于在記錄結(jié)果之前，讓性能穩(wěn)定下來，從而最大限度的減少穩(wěn)定結(jié)果所需的運(yùn)更新時間。請注意，ramp_time被認(rèn)為是作業(yè)的提前信息，因此如果指定了特殊的超時或者運(yùn)行時間，它將增加總運(yùn)行時間。當(dāng)省略單位時，該值以秒為單位。可以減少日志對高速IO的影響。

[I/O tpye]

direct=bool

? 是否使用 direct io，測試過程不使用OS 自帶的buffer，使測試磁盤的結(jié)果更真實(shí)。Linux讀寫的時候，內(nèi)核維護(hù)了緩存，數(shù)據(jù)先寫到緩存，后面在后臺寫到SSD。讀的時候也優(yōu)先讀緩存里的數(shù)據(jù)。這樣速度可以加快，但是一旦掉電，緩存里的數(shù)據(jù)就沒有了。所以有一種模式叫做direct io，跳過緩存，直接讀寫SSD。

rw=randwrite

? 測試隨機(jī)寫的I/O：

? 順序IO是指讀寫操作的訪問地址順序連接，順序的操作磁道搜索時間顯著減少，因?yàn)榇蓬^可以以最小的移動訪問下一塊?！緮?shù)據(jù)備份和日志記錄都是順序IO業(yè)務(wù)】

? 隨機(jī)IO是指讀寫操作時間連續(xù)，但是訪問地址不連續(xù)，隨機(jī)分布在磁盤的地址空間中。產(chǎn)生隨機(jī)IO的業(yè)務(wù)有OLTP服務(wù)，SQL等。

rw=randrw

? 測試隨機(jī)寫或者讀的IO

rwmixwrite=int

? 在混合讀寫模式下，寫占用30%。

[Blocks size]

bs=int

? 單次IO的塊文件大小為16k

bsrange=1k-4k,2k-8k,1k-4k

? 指定數(shù)據(jù)塊的大小范圍，可以為讀取、寫入和修剪指定逗號分割的范圍。

size=5G

? 每個線程讀寫的數(shù)據(jù)量是5GB

[Job description]

name=str

? 一個任務(wù)的名字，重復(fù)了也沒關(guān)系。如果fio -name=job1 -name=job2，建立了兩個任務(wù)，共享-name=job1之前的參數(shù)。-name=job1之后的就是job2任務(wù)獨(dú)有的參數(shù)。

numjobs=int

? 創(chuàng)建此作業(yè)的指定數(shù)量的克隆。每個作業(yè)克隆都作為一個獨(dú)立的線程或者進(jìn)程產(chǎn)生（執(zhí)行相同工作的進(jìn)程或者線程）。每個Job(任務(wù))開1個線程，有多少 -name 就開多少個線程。所以最終線程數(shù) = 任務(wù)數(shù) （-name 的數(shù)量） * numjiobs。

filename=str

? 測試文件的名稱。指定相對路徑或者絕對路徑。沒有的話會自行創(chuàng)建。

[Threads, processes and job synchronization]

thread

? Fio默認(rèn)使用fork創(chuàng)建作業(yè)，如果給出此選項(xiàng)，將會以pthread_create(3) 創(chuàng)建作業(yè)。使用fork創(chuàng)建線程的開銷比較大。

threads=int

? 指定線程的數(shù)量

[I/O engine]

ioengine=<str>

? str: sync 基本的同步·讀寫操作，參考fsync和fdatasync

? str:psync 基于 pread(2) 或者 pwrite(2) 進(jìn)行IO操作。

? str:vsync

? str:pvsync

? str:pvsync2:

? str:io_uring 快速的Linux原生異步I/O。支持直接和緩沖IO操作。

? str:io_uring_cmd 用于傳遞命令的快速Linux本機(jī)異步I/O。

? str:libaio linux異步I/O。注意：Linux可能只支持具有非緩沖I/O的排隊(duì)行為（設(shè)置為direct=1或buffered=0： rbd：通過librbd直接訪問CEPH Rados

userspace_reap:[libaio]

? 通常，在使用libaio引擎的情況下，fio將使用io_getevents(2)系統(tǒng)調(diào)用來獲取新返回的事件。打開此標(biāo)志后，將直接從客戶空間讀取AIO環(huán)以獲取事件。提高異步IO的收割速度。當(dāng)輪詢至少0個事件時候，收割模式才會啟動。(iodepth_batch_complete=0)

[IO depth]

iodepth=int

? 隊(duì)列的深度。在異步模式下，CPU不能一直無限的發(fā)命令到SSD。比如SSD執(zhí)行讀寫如果發(fā)生了卡頓，那有可能系統(tǒng)會一直不停的發(fā)命令，幾千個，甚至幾萬個，這樣一方面SSD扛不住，另一方面這么多命令會很占內(nèi)存，系統(tǒng)也要掛掉了。

iodepth 技巧

大致把延遲分為兩部分，第一部分是讀寫本身需要的時間ts，第二部分是路上的網(wǎng)絡(luò)、上下文切換時間tl。

iodepth可降低tl占比，提高ts占比：
iodepth可以批量提交請求，所以可以降低上下文切換的次數(shù)。
當(dāng)ts本身占比很高的時候，那就沒有提升的空間了。
如果ts占比較低，通過提高iodepth就可以提升iops。

[Buffers and memory]

lockmem=int

? 使用mlock(2)固定指定數(shù)量的內(nèi)存?？捎糜谀M較小的內(nèi)存量。只使用指定內(nèi)存進(jìn)行測試。

zero_buffers

? 用全零初始化緩沖區(qū)。默認(rèn)值：用隨機(jī)數(shù)據(jù)填充緩沖區(qū)。

[Target file/device]

nrfiles=int

? 用于此作業(yè)文件數(shù)。默認(rèn)為1.除非文件大小明確指定大小，否則文件大小將是數(shù)據(jù)量除以nrfiles的大小。文件是為每個線程單獨(dú)創(chuàng)建的。默認(rèn)情況下，每個文件的名稱中都有一個文件編號。

opendir=str

? 讓fio遞歸的添加目錄下和子目錄下的所有文件。

[command line options]

--output=filename

? 輸出日志信息到指定的文件。

--output-format=format

? 指定輸出文件的格式。將日志格式設(shè)置為normal、terse、json 或 json+?？梢赃x擇多種格式，以逗號分隔。terse 是一種基于 CSV 的格式。json+ 類似于 json，只是它添加了延遲存儲桶的完整轉(zhuǎn)儲。

[Measurements and reporting]

group_reporting

? 關(guān)于顯示結(jié)果的，匯總每個進(jìn)程的信息。

stats=bool

? 默認(rèn)情況下，fio收集并顯示所有運(yùn)行的作業(yè)的最終輸出結(jié)果。如果此選項(xiàng)設(shè)置為0，則fio將在最終統(tǒng)計(jì)輸出中忽略它。

write_bw_log=str

? 如果給定，為此作業(yè)編寫帶寬日志?？梢杂糜诖鎯ψ鳂I(yè)在其生命周期內(nèi)的寬帶數(shù)據(jù)。

write_lat_log=str

? 與write_bw_log相同，只是此選項(xiàng)創(chuàng)建 I/O 提交（例如，name_slat.x.log）、完成（例如，name_clat.x.log）和總（例如，name_lat.x.log）延遲文件。有關(guān)文件名格式的詳細(xì)信息，請參閱write_bw_log，并了解數(shù)據(jù)在文件中的結(jié)構(gòu)，請參閱日志文件格式。

write_hist_log=str

? 與write_bw_log相同，但改為寫入I/O完成延遲直方圖（例如 name_hist.x.log)。

fio壓測示例

#針對io_uring的fixedufs特性
fio -threads=8 -size=10G -name=test -group_reporting -filename=./io.tmp -runtime=60 --ioengine=io_uring --iodepth=512 --fixedbufs 

#針對io_uring的sqthread_poll特性
fio -threads=8 -size=10G -name=test -group_reporting -filename=./io.tmp -runtime=60 --ioengine=io_uring --iodepth=512 --sqthread_poll 1

日志數(shù)據(jù)說明

[root@docker sda]# fio -ioengine=libaio -bs=4k -direct=1 -thread -rw=read -filename=/dev/sda -name="BS 4KB read test" -iodepth=16 -runtime=60
BS 4KB read test: (g=0): rw=read, bs=(R) 4096B-4096B, (W) 4096B-4096B, (T) 4096B-4096B, ioengine=libaio, iodepth=16
fio-3.7
Starting 1 thread
Jobs: 1 (f=1): [R(1)][100.0%][r=89.3MiB/s,w=0KiB/s][r=22.9k,w=0 IOPS][eta 00m:00s]
BS 4KB read test: (groupid=0, jobs=1): err= 0: pid=18557: Thu Apr 11 13:08:11 2019
   read: IOPS=22.7k, BW=88.5MiB/s (92.8MB/s)(5313MiB/60001msec)
    slat (nsec): min=901, max=168330, avg=6932.34, stdev=1348.82
    clat (usec): min=90, max=63760, avg=698.08, stdev=240.83
     lat (usec): min=97, max=63762, avg=705.17, stdev=240.81
    clat percentiles (usec):
     |  1.00th=[  619],  5.00th=[  627], 10.00th=[  627], 20.00th=[  635],
     | 30.00th=[  635], 40.00th=[  685], 50.00th=[  717], 60.00th=[  725],
     | 70.00th=[  725], 80.00th=[  725], 90.00th=[  734], 95.00th=[  816],
     | 99.00th=[ 1004], 99.50th=[ 1020], 99.90th=[ 1057], 99.95th=[ 1057],
     | 99.99th=[ 1860]
   bw (  KiB/s): min=62144, max=91552, per=100.00%, avg=90669.02, stdev=3533.77, samples=120
   iops        : min=15536, max=22888, avg=22667.27, stdev=883.44, samples=120
  lat (usec)   : 100=0.01%, 250=0.01%, 500=0.01%, 750=93.85%, 1000=5.14%
  lat (msec)   : 2=0.99%, 4=0.01%, 10=0.01%, 50=0.01%, 100=0.01%
  cpu          : usr=5.35%, sys=23.17%, ctx=1359692, majf=0, minf=17
  IO depths    : 1=0.1%, 2=0.1%, 4=0.1%, 8=0.1%, 16=100.0%, 32=0.0%, >=64=0.0%
     submit    : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
     complete  : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.1%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
     issued rwts: total=1360097,0,0,0 short=0,0,0,0 dropped=0,0,0,0
     latency   : target=0, window=0, percentile=100.00%, depth=16
 
Run status group 0 (all jobs):
   READ: bw=88.5MiB/s (92.8MB/s), 88.5MiB/s-88.5MiB/s (92.8MB/s-92.8MB/s), io=5313MiB (5571MB), run=60001-60001msec
 
Disk stats (read/write):
  sda: ios=1357472/0, merge=70/0, ticks=949141/0, in_queue=948776, util=99.88%

[io=執(zhí)行多少M(fèi)的IO]

[io=總共執(zhí)行了多少size的IO]

圖像化工具GFIO

yum install gtk2 gtk2-devel gtk2-devel-docs //安裝依賴項(xiàng)
git clone git://git.kernel.dk/fio.git
cd fio*
./configure --enable-gfio 
make fio
make gfio
./fio -S
fio:server listening on 0.0.0.0, 8765 //開啟服務(wù)端

參考 link

1. fio - Flexible I/O tester rev. 3.32 — fio 3.32-43-g0ebd3-dirty documentation
(105條消息) linux FIO命令詳解(一)：磁盤IO測試工具 fio (并簡要介紹iostat工具)_Yannick_J的博客-CSDN博客_fio命令
(105條消息) 【詳細(xì)齊全】FIO使用方法 及參數(shù)解析（文章末尾）_天健胡馬靈越鳥的博客-CSDN博客_fio官網(wǎng)
FIO測試工具中的iodepth具體指的是什么? - 知乎 (zhihu.com)
fio - OpenAnolis 龍蜥操作系統(tǒng)開源社區(qū)文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-789457.html

到了這里，關(guān)于Fio工具詳解【強(qiáng)大的IO性能壓測工具】的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY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)！