FIO安装部署及测试方法案例

2024-02-01 13:33:04

I/O输入/输出(Input/Output)，读和写，提高缓存(cache)和做磁盘阵列(RAID)能提高存储IO性能。

IOPS (英文：Input/Output Operations Per Second)，即每秒进行读写（I/O）操作的次数，多用于数据库、存储等场合，衡量随机访问的性能。

存储端的IOPS性能和主机端的IO是不同的，IOPS是指存储每秒可接受多少次主机发出的访问，主机的一次IO需要三次访问存储才可以完成。例如，主机写入一个最小的数据块，也要经过“发送写入请求、写入数据、收到写入确认”等三个步骤，也就是3个存储端访问。

Linux下常用Fio、dd工具， Windows下常用IOMeter。

FIO是测试IOPS的非常好的工具，用来对硬件进行压力测试和验证，支持13种不同的I/O引擎，包括:sync,mmap, libaio, posixaio, SG v3, splice, null, network, syslet, guasi, solarisaio 等等。

linux下安装使用流程

一，FIO安装

下载源码包： wget http://brick.kernel.dk/snaps/fio-2.0.7.tar.gz
安装依赖软件：yum install libaio-devel 我们一般使用libaio，发起异步IO请求。
解压： tar -zxvf fio-2.0.7.tar.gz
安装： cd fio-2.0.7
编译： make
安装： make install

上部流程中如果没有找到wget你需要先安装

yum install wget

二.使用

下面的语句是我用来测试磁盘随机读写的命令

强调:!!!测试文件名称，通常选择需要测试的盘的data目录。只能是分区，不能是目录，会破坏数据。!!!

 fio -filename=/dev/sda1 -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randrw -ioengine=psync -bs=16k -size=500M -numjobs=10 -runtime=10 -group_reporting -name=mytest

具体参数说明

说明：
filename=/dev/sdb1 测试文件名称，通常选择需要测试的盘的data目录。只能是分区，不能是目录，会破坏数据。
direct=1 测试过程绕过机器自带的buffer。使测试结果更真实。

iodepth 1 队列深度，只有使用libaio时才有意义，这是一个可以影响IOPS的参数，通常情况下为1。

rw=randwrite 测试随机写的I/O
rw=randrw 测试随机写和读的I/O

ioengine=psync           io引擎使用pync方式
bs=4k                   单次io的块文件大小为4k
bsrange=512-2048         同上，提定数据块的大小范围
size=50G    本次的测试文件大小为50g，以每次4k的io进行测试,此大小不能超过filename的大小，否则会报错。
numjobs=10 本次的测试线程为10.
runtime=1000             测试时间为1000秒，如果不写则一直将5g文件分4k每次写完为止。
rwmixwrite=30            在混合读写的模式下，写占30%
group_reporting          关于显示结果的，汇总每个进程的信息。

此外
lockmem=1g               只使用1g内存进行测试。
zero_buffers             用0初始化系统buffer。
nrfiles=8                每个进程生成文件的数量。

read 顺序读

write 顺序写

rw,readwrite 顺序混合读写

randwrite 随机写

randread 随机读

randrw 随机混合读写

其他常用语句

顺序读：
fio -filename=/dev/sdb1 -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=read -ioengine=psync -bs=4k -size=50G -numjobs=30 -runtime=1000 -group_reporting -name=mytest

随机写：
fio -filename=/dev/sdb1 -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randwrite -ioengine=psync -bs=4k -size=50G -numjobs=30 -runtime=1000 -group_reporting -name=mytest

顺序写：
fio -filename=/dev/sdb1 -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=write -ioengine=psync -bs=4k -size=50G -numjobs=30 -runtime=1000 -group_reporting -name=mytest

混合随机读写：
fio -filename=/dev/sdb1 -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randrw -rwmixread=70 -ioengine=psync -bs=4k -size=50G -numjobs=30 -runtime=100 -group_reporting -name=mytest -ioscheduler=noop

三.测试结果

下面是我用虚拟机中linux执行测试随机读写命令的结果

[root@localhost dev]#  fio -filename=/dev/sda1 -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randrw -ioengine=psync -bs=16k -size=500M -numjobs=10 -runtime=10
 -group_reporting -name=mytest mytest: (g=0): rw=randrw, bs=16K-16K/16K-16K, ioengine=psync, iodepth=1
...
mytest: (g=0): rw=randrw, bs=16K-16K/16K-16K, ioengine=psync, iodepth=1
fio 2.0.7
Starting 10 threads
Jobs: 10 (f=10): [mmmmmmmmmm] [100.0% done] [1651K/1831K /s] [100 /111  iops] [eta 00m:00s]
mytest: (groupid=0, jobs=10): err= 0: pid=4075
  read : io=28976KB, bw=2854.6KB/s, iops=178 , runt= 10151msec
    clat (usec): min=49 , max=525390 , avg=35563.60, stdev=69691.20
     lat (usec): min=49 , max=525390 , avg=35563.72, stdev=69691.20
    clat percentiles (usec):
     |  1.00th=[   65],  5.00th=[   70], 10.00th=[   92], 20.00th=[  116],
     | 30.00th=[  137], 40.00th=[  151], 50.00th=[  175], 60.00th=[  286],
     | 70.00th=[14144], 80.00th=[69120], 90.00th=[138240], 95.00th=[197632],
     | 99.00th=[280576], 99.50th=[301056], 99.90th=[452608], 99.95th=[528384],
     | 99.99th=[528384]
    bw (KB/s)  : min=   16, max= 1440, per=12.25%, avg=349.55, stdev=236.44
  write: io=29616KB, bw=2917.6KB/s, iops=182 , runt= 10151msec
    clat (usec): min=64 , max=2030.4K, avg=19768.52, stdev=155468.56
     lat (usec): min=64 , max=2030.4K, avg=19768.86, stdev=155468.56
    clat percentiles (usec):
     |  1.00th=[   70],  5.00th=[   83], 10.00th=[   93], 20.00th=[  115],
     | 30.00th=[  131], 40.00th=[  141], 50.00th=[  151], 60.00th=[  161],
     | 70.00th=[  177], 80.00th=[  209], 90.00th=[  310], 95.00th=[  532],
     | 99.00th=[700416], 99.50th=[1056768], 99.90th=[2007040], 99.95th=[2023424],
     | 99.99th=[2023424]
    bw (KB/s)  : min=   21, max= 1392, per=11.98%, avg=349.49, stdev=253.50
    lat (usec) : 50=0.03%, 100=13.11%, 250=58.60%, 500=7.76%, 750=1.34%
    lat (usec) : 1000=0.38%
    lat (msec) : 2=0.87%, 4=0.74%, 10=0.38%, 20=1.37%, 50=3.63%
    lat (msec) : 100=2.57%, 250=6.80%, 500=1.64%, 750=0.33%, 1000=0.14%
    lat (msec) : 2000=0.27%, >=2000=0.05%
  cpu          : usr=0.04%, sys=1.52%, ctx=45844, majf=0, minf=798
  IO depths    : 1=100.0%, 2=0.0%, 4=0.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 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=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
     issued    : total=r=1811/w=1851/d=0, short=r=0/w=0/d=0

Run status group 0 (all jobs):
   READ: io=28976KB, aggrb=2854KB/s, minb=2854KB/s, maxb=2854KB/s, mint=10151msec, maxt=10151msec
  WRITE: io=29616KB, aggrb=2917KB/s, minb=2917KB/s, maxb=2917KB/s, mint=10151msec, maxt=10151msec

Disk stats (read/write):
  sda: ios=1818/1846, merge=0/5, ticks=63776/33966, in_queue=104258, util=99.84%

其中