[Linux-文件系统测试] -- Bonnie++测试

简述：
Bonnie++是一个硬盘和文件系统的基准性能测试工具，它通过一系列的简单测试来生成硬盘和文件系统的性能参数。主要对三个方面做基准测试：数据读、写速度，每秒可以完成的磁盘寻道次数和每秒可以完成的文件元数据操作次数。（说明： Bonnie不能支持>2G的文件，因此Russell Coker ([email protected]) 开发了Bonnie++）

Bonnie++的编译与安装：
下载Bonnie++测试工具(最新的版本是：bonnie++-1.03e) ：
http://www.coker.com.au/bonnie++/
下面以在ubuntu16.04操作系统为例:
$ tar zxvf bonnie++-1.03e.tgz
$ cd bonnie++-1.03e
$ ./configure
$ make && make install
安装完成以后会在/usr/local/sbin/目录中生成两个可执行文件，bonnie++（主测试程序）和zcav（裸盘吞吐量测试程序）；同时也会在/usr/local/bin目录下生成两个可执行文件，用于生成可读性强的测试报告，它们是bon_csv2html和bon_csv2txt。

Bonnie++测试选项说明：
成功安装bonnie++后，查看bonnie++的测试参数
$ bonnie++ help
usage: bonnie++ [-d scratch-dir] [-s size(MiB)[:chunk-size(b)]]
[-n number-to-stat[:max-size[:min-size][:num-directories]]]
[-m machine-name]
[-r ram-size-in-MiB]
[-x number-of-tests] [-u uid-to-use:gid-to-use] [-g gid-to-use]
[-q] [-f] [-b] [-D] [-p processes | -y]
Version: 1.03e
-d : scratch-dir 用于测试的目录，即测试目标位置；
-s : size(MiB) 用于测试IO性能的文件的大小；如果指定的文件大小大于1G，bonnie++会将其分为多个大小为1G的文件；如果你没有加 -s这个option，系统会默认使用2倍内存大小的文件，比如我的内存是2G，那么bonnie会使用4G的文件来测试性能，原因在于减少缓存的影响
-n : ?
-m : 测试目标主机的主机名，仅用于显示测试结果时的主机标识；
-r : 指定测试程度使用的内存大小；bonnie++一般要求指定的测试文件的大小至少为物理内存的2倍；如果测试时指定的文件过小，则可以通过指定所使用的物理内存大小来滞此条件；
-x : 用于指定同时运行的测试数目；
-u : 测试程序运行时关联的uid，如果以root用户的身份做测试，则此项必须明确指定。
-g : 选项则用于指定gid；
-q : 静默模式；
-f : 快速模式，此种模式不进行IO测试；
-b :
-D : 直接IO测试，用于测试大规模IO请求时的性能；open的时候，带上O_DIRECT标志，对应的代码逻辑在bon_io.cpp；
-p :

Bonnie++测试举例：
$ bonnie++ -u ------ 直接用默认参数值
例 1： bonnie++ -u root
输出如下结果：
Using uid:1000, gid:1000.
Writing with putc()...done
Writing intelligently...done
Rewriting...done
Reading with getc()...done
Reading intelligently...done
start 'em...done...done...done...
Create files in sequential order...done.
Stat files in sequential order...done.
Delete files in sequential order...done.
Create files in random order...done.
Stat files in random order...done.
Delete files in random order...done.
Version 1.03e ------Sequential Output------ --Sequential Input- --Random-
-Per Chr- --Block-- -Rewrite- -Per Chr- --Block-- --Seeks--
Machine Size K/sec %CP K/sec %CP K/sec %CP K/sec %CP K/sec %CP /sec %CP
yzh-desktop 31G 106862 68 103016 3 39518 2 110741 66 106129 2 206.5 0
------Sequential Create------ --------Random Create--------
-Create-- --Read--- -Delete-- -Create-- --Read--- -Delete--
files /sec %CP /sec %CP /sec %CP /sec %CP /sec %CP /sec %CP
16 +++++ +++ +++++ +++ +++++ +++ +++++ +++ +++++ +++ +++++ +++
yzh-desktop,31G,106862,68,103016,3,39518,2,110741,66,106129,2,206.5,0,16,+++++,+++,+++++,+++,+++++,+++,+++++,+++,+++++,+++,+++++,+++
用bon_csv2html工具将最后一行的结果转化为HTML格式输出：
$ echo yzh-desktop,31G,106862,68,103016,3,39518,2,110741,66,106129,2,206.5,0,16,+++++,+++,+++++,+++,+++++,+++,+++++,+++,+++++,+++,+++++,+++ | /usr/local/bin/bon_csv2html >>bon_result.html

bon_result.png

说明：
1、测试结果中显示形如的“++++”的符号表示此项测试时间小于500ms，所以被视作不准确结果不予显示；
2、每项测试都会显示两个结果，其中的%CP表示此项测试的CPU占用率；
Sequential Output下的 Per Char是值用putc方式写，毫无疑问，因为cache的line总是大于1字节的，所以不停的骚扰CPU执行putc，看到cpu使用率是68%.写的速度是106MB/s
Sequential Output是按照block去写的，明显CPU使用率就下来了，速度也上去了，写的速度是103MB/s。
Sequential Input下的Per Char是指用getc的方式读文件，速度是110MB/s，CPU使用率是66%。
Sequential Input下的block是指按照block去读文件，速度是106MB/s,CPU使用率是2%。

带具体参数值进行测试
例2 ：bonnie++ -d -u -s -m -r -g
$ bonnie++ -d /home/yzh/images/test -u yzh -m yzh-desktop -r 31720 -g 1000
说明 ：如果指定的文件大小大于1G，bonnie++会将其分为多个大小为1G的文件；如果你没有加 -s这个option，系统会默认使用2倍内存大小的文件，比如我的内存是16G，那么bonnie会使用32G的文件来测试性能 。
测试结果如下：

bon_result2.png

Bonnie++源代码结构 ：
bonnie++.cpp ------ 测试的入口程序
readme.html ------ Bonnie++测试工具的说明