io系统的压力测试工具-fio

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author：skate
time：2012/04/11

 

io系统的压力测试工具-fio

 

fio是一个非常灵活的io测试工具，他可以通过多线程或进程模拟各种io操作

随着块设备的发展，特别是SSD盘的出现，设备的并行度越来越高。要想利用好这些设备，有个诀窍就是提高设备的iodepth, 一次喂给设备更多的IO请求，让电梯算法和设备有机会来安排合并以及内部并行处理，提高总体效率。

应用程序使用IO通常有二种方式：同步和异步。 同步的IO一次只能发出一个IO请求，等待内核完成才返回，这样对于单个线程iodepth总是小于1，但是可以通过多个线程并发执行来解决，通常我们会用16-32个线程同时工作把iodepth塞满。 异步的话就是用类似libaio这样的linux native aio一次提交一批，然后等待一批的完成，减少交互的次数，会更有效率。

io队列深度通常对不同的设备很敏感，那么如何用fio来探测出合理的值呢？在fio的帮助文档里是如何解释iodepth相关参数的

iodepth=int
iodepth_batch=int
iodepth_batch_complete=int
iodepth_low=int
fsync=int
direct=bool

这几个参数在libaio的引擎下的作用，会用iodepth值来调用io_setup准备一个可以一次提交iodepth个IO的上下文，同时申请一个io请求队列用于保持IO。 在压测进行的时候，系统会生成特定的IO请求，往io请求队列里面扔，当队列里面的IO数量达到iodepth_batch值的时候，就调用io_submit批次提交请求，然后开始调用io_getevents开始收割已经完成的IO。 每次收割多少呢？由于收割的时候，超时时间设置为0，所以有多少已完成就算多少，最多可以收割iodepth_batch_complete值个。随着收割，IO队列里面的IO数就少了，那么需要补充新的IO。 什么时候补充呢？当IO数目降到iodepth_low值的时候，就重新填充，保证OS可以看到至少iodepth_low数目的io在电梯口排队着。

 

下载
[root@vmforDB05 tmp]# wget ftp://ftp.univie.ac.at/systems/linux/dag/redhat/el5/en/x86_64/dag/RPMS/fio-2.0.6-1.el5.rf.x86_64.rpm

安装
[root@vmforDB05 tmp]# rpm -ivh fio-2.0.6-1.el5.rf.x86_64.rpm

 

测试下
[root@vmforDB05 ~]# fio -filename=/dev/mapper/cachedev  -direct=1 -rw=randread -bs=8k -size 1G -numjobs=8 -runtime=30 -group_reporting -name=file
file: (g=0): rw=randread, bs=8K-8K/8K-8K, ioengine=sync, iodepth=1
...
file: (g=0): rw=randread, bs=8K-8K/8K-8K, ioengine=sync, iodepth=1
fio 2.0.6
Starting 8 processes
Jobs: 1 (f=1): [____r___] [13.2% done] [200K/0K /s] [24 /0  iops] [eta 03m:30s]
file: (groupid=0, jobs=8): err= 0: pid=22052
  read : io=4632.0KB, bw=156907 B/s, iops=19 , runt= 30229msec
    clat (usec): min=168 , max=1585.8K, avg=409213.69, stdev=234820.76
     lat (usec): min=169 , max=1585.8K, avg=409214.35, stdev=234820.77
    clat percentiles (msec):
     |  1.00th=[   28],  5.00th=[   61], 10.00th=[  114], 20.00th=[  200],
     | 30.00th=[  273], 40.00th=[  334], 50.00th=[  392], 60.00th=[  445],
     | 70.00th=[  510], 80.00th=[  578], 90.00th=[  717], 95.00th=[  816],
     | 99.00th=[ 1057], 99.50th=[ 1221], 99.90th=[ 1582], 99.95th=[ 1582],
     | 99.99th=[ 1582]
    bw (KB/s)  : min=    4, max=  202, per=12.72%, avg=19.46, stdev=13.99
    lat (usec) : 250=0.17%
    lat (msec) : 50=4.15%, 100=4.84%, 250=16.58%, 500=42.14%, 750=24.18%
    lat (msec) : 1000=6.56%, 2000=1.38%
  cpu          : usr=0.03%, sys=0.09%, ctx=1102, majf=0, minf=244
  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=579/w=0/d=0, short=r=0/w=0/d=0

Run status group 0 (all jobs):
   READ: io=4632KB, aggrb=153KB/s, minb=156KB/s, maxb=156KB/s, mint=30229msec, maxt=30229msec

Disk stats (read/write):
    dm-0: ios=578/0, merge=0/0, ticks=169684/0, in_queue=169733, util=98.95%, aggrios=0/0, aggrmerge=0/0, aggrticks=0/0, aggrin_queue=0, aggrutil=0.00%
  loop0: ios=0/0, merge=0/0, ticks=0/0, in_queue=0, util=0.00%
  loop1: ios=0/0, merge=0/0, ticks=0/0, in_queue=0, util=0.00%
[root@vmforDB05 ~]#

 

fio可以通过配置文件来配置压力测试的方式，可以用选项 --debug=io来检测fio是否工作

[root@vmforDB05 tmp]# cat fio_test
[global] 
bsrange=512-2048 
ioengine=libaio 
userspace_reap 
rw=randrw 
rwmixwrite=20 
time_based 
runtime=180 
direct=1 
group_reporting 
randrepeat=0 
norandommap 
ramp_time=6 
iodepth=16 
iodepth_batch=8 
iodepth_low=8 
iodepth_batch_complete=8 
exitall 
[test] 
filename=/dev/mapper/cachedev 
numjobs=1

常用参数说明
bsrange=512-2048  //数据块的大小范围，从512bytes到2048 bytes
ioengine=libaio        //指定io引擎
userspace_reap      //配合libaio，提高异步io的收割速度
rw=randrw                //混合随机对写io，默认读写比例5:5
rwmixwrite=20         //在混合读写的模式下，写占20%
time_based             //在runtime压力测试周期内，如果规定数据量测试完，要重复测试 
runtime=180            //在180秒，压力测试将终止
direct=1                    //设置非缓冲io
group_reporting      //如果设置了多任务参数numjobs，用每组报告代替每job报告
randrepeat=0         //设置产生的随机数是不可重复的
norandommap 
ramp_time=6 
iodepth=16 
iodepth_batch=8 
iodepth_low=8 
iodepth_batch_complete=8 
exitall                                                     //一个job完成，就停止所有的
filename=/dev/mapper/cachedev    //压力测试的文件名
numjobs=1                                         //job的默认数量，也就是并发数，默认是1
size=200G                                          //这job总共的io大小
refill_buffers                                      //每次提交后都重复填充io buffer
overwrite=1                                       //设置文件可覆盖
sync=1                                              //设置异步io
fsync=1                                             //一个io就同步数据
invalidate=1                                   //开始io之前就失效buffer-cache
directory=/your_dir                        // fielname参数值的前缀
thinktime=600                              //在发布io前等待600秒
thinktime_spin=200    //消费cpu的时间，thinktime的剩余时间sleep
thinktime_blocks=2    //在thinktime之前发布的block数量

bssplit=4k/30:8k/40:16k/30            //随机读4k文件占30%、8k占40%、16k占30%
rwmixread=70                                                         //读占70% 

-------end-------

 

 

           

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你好！ 这是你第一次使用 **Markdown编辑器** 所展示的欢迎页。如果你想学习如何使用Markdown编辑器, 可以仔细阅读这篇文章，了解一下Markdown的基本语法知识。

新的改变

我们对Markdown编辑器进行了一些功能拓展与语法支持，除了标准的Markdown编辑器功能，我们增加了如下几点新功能，帮助你用它写博客：

1. 全新的界面设计 ，将会带来全新的写作体验；
2. 在创作中心设置你喜爱的代码高亮样式，Markdown 将代码片显示选择的高亮样式 进行展示；
3. 增加了 图片拖拽 功能，你可以将本地的图片直接拖拽到编辑区域直接展示；
4. 全新的 KaTeX数学公式 语法；
5. 增加了支持甘特图的mermaid语法¹ 功能；
6. 增加了 多屏幕编辑 Markdown文章功能；
7. 增加了 焦点写作模式、预览模式、简洁写作模式、左右区域同步滚轮设置 等功能，功能按钮位于编辑区域与预览区域中间；
8. 增加了 检查列表 功能。

功能快捷键

撤销：Ctrl/Command + Z
重做：Ctrl/Command + Y
加粗：Ctrl/Command + B
斜体：Ctrl/Command + I
标题：Ctrl/Command + Shift + H
无序列表：Ctrl/Command + Shift + U
有序列表：Ctrl/Command + Shift + O
检查列表：Ctrl/Command + Shift + C
插入代码：Ctrl/Command + Shift + K
插入链接：Ctrl/Command + Shift + L
插入图片：Ctrl/Command + Shift + G

合理的创建标题，有助于目录的生成

直接输入1次#，并按下space后，将生成1级标题。
输入2次#，并按下space后，将生成2级标题。
以此类推，我们支持6级标题。有助于使用TOC语法后生成一个完美的目录。

如何改变文本的样式

强调文本 强调文本

加粗文本 加粗文本

标记文本

删除文本

引用文本

H₂O is是液体。

2¹⁰ 运算结果是 1024.

插入链接与图片

链接: link.

图片:

带尺寸的图片:

当然，我们为了让用户更加便捷，我们增加了图片拖拽功能。

如何插入一段漂亮的代码片

去博客设置页面，选择一款你喜欢的代码片高亮样式，下面展示同样高亮的 代码片.

// An highlighted block var foo = 'bar'; 

生成一个适合你的列表

• 项目
  • 项目
    • 项目

1. 项目1
2. 项目2
3. 项目3

• 计划任务
• 完成任务

创建一个表格

一个简单的表格是这么创建的：

项目	Value
电脑	$1600
手机	$12
导管	$1

设定内容居中、居左、居右

使用:---------:居中
使用:----------居左
使用----------:居右

第一列	第二列	第三列
第一列文本居中	第二列文本居右	第三列文本居左

SmartyPants

SmartyPants将ASCII标点字符转换为“智能”印刷标点HTML实体。例如：

TYPE	ASCII	HTML
Single backticks	'Isn't this fun?'	‘Isn’t this fun?’
Quotes	"Isn't this fun?"	“Isn’t this fun?”
Dashes	-- is en-dash, --- is em-dash	– is en-dash, — is em-dash

创建一个自定义列表

Markdown

Text-to- HTML conversion tool

Authors

John

Luke

如何创建一个注脚

一个具有注脚的文本。²

注释也是必不可少的

Markdown将文本转换为 HTML。

KaTeX数学公式

您可以使用渲染LaTeX数学表达式 KaTeX:

Gamma公式展示 $\Gamma (n)=(n-1)!\forall n\in \mathbb{N}$ 是通过欧拉积分

$$\Gamma (z)={\int }_0^{\infty }{t}^{z-1}{e}^{-t}dt.$$

你可以找到更多关于的信息 LaTeX 数学表达式here.

新的甘特图功能，丰富你的文章

gantt
        dateFormat  YYYY-MM-DD
        title Adding GANTT diagram functionality to mermaid
        section 现有任务
        已完成               :done,    des1, 2014-01-06,2014-01-08
        进行中               :active,  des2, 2014-01-09, 3d
        计划一               :         des3, after des2, 5d
        计划二               :         des4, after des3, 5d

• 关于 甘特图 语法，参考 这儿,

UML 图表

可以使用UML图表进行渲染。 Mermaid. 例如下面产生的一个序列图：:

张三 李四 王五 你好！李四, 最近怎么样? 你最近怎么样，王五？ 我很好，谢谢! 我很好，谢谢! 李四想了很长时间, 文字太长了 不适合放在一行. 打量着王五... 很好... 王五, 你怎么样? 张三 李四 王五

这将产生一个流程图。:

链接

长方形

圆

圆角长方形

菱形

• 关于 Mermaid 语法，参考 这儿,

FLowchart流程图

我们依旧会支持flowchart的流程图：

• 关于 Flowchart流程图 语法，参考 这儿.

导出与导入

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1. mermaid语法说明 ↩︎

2. 注脚的解释 ↩︎