linux性能测试

• super_pi 是一个单线程浮点运算程序，借助libc的数学库，可以求解任意位数的圆周率值。我们关心其运算的总耗时，由于实现方法不同，不推荐不同工具的横向对比
  • super_pi 1048576 即测试cpu计算出1048576位圆周率的耗时

• sysbench 是一个模块化的、跨平台、多线程基准测试工具。

  • sysbench [general-options]... --test= [test-options]... command
  • general-options
    • --num-threads=N 测试的线程
    • --max-requests=N 限制总的请求量
    • --max-time=N 线程程序执行时间
    • --thread-stack-size=SIZE 限制每个线程栈大小，默认32K
  • test-options
    • fileio 磁盘io性能
    • cpu cpu性能测试
    • memory 内存读写速度
    • threads 多线程性能测试
    • mutex 互斥锁性能测试
    • oltp - OLTP test

• sysbench --test=cpu test options解释

  • --cpu-max-prime=N cpu测试主要是进行素数的加法运算，每个线程并行执行直到请求总数或执行时间超过选项指定值

• sysbench --test=fileio fileio基准测试在不同类型的i/o负载下的处理能力，文件的大小：测试文件的大小应该大于内存，如果测试数据过小，内存缓存文件数据，则不能表示为一种i/o密集型的工作负载；

  • 我们关注i/o子系统调整的主要信息：每秒的请求数量和总体的吞吐量
  • --file-num 准备阶段指定生成的文件数量
  • --file-block-size 指定文件块的大小，默认16K
  • --file-total-size 指定文件总的大小，默认2G
  • --file-test-mode 指定产生文件负荷的类型，可以有以下值
    • seqwr 顺序写
    • seqrewr 顺序读写
    • seqrd 顺序读
    • rndrd 随机读
    • rndwr 随机写
    • rndrw 随机读写
  • --file-io-mode　I/O 模式，默认sync
    • sync
    • async
    • fastmmap
    • slowmmap
  • --file-rw-ratio 指定reads/writes比例，默认1.5

• sysbench --test=memory 测试内存的分配和传输速度

  • 我们关注执行的总时间
  • --memory-block-size=SIZE 内存块的大小默认 [1K]
  • --memory-total-size=SIZE 总的传输文件大小，默认[100G]
  • --memory-hugetlb=[on|off] allocate memory from HugeTLB pool [off]
  • --memory-oper=STRING 内存操作类型 read/write 默认write
  • --memory-access-mode=STRING memory access mode {seq,rnd} [seq]

• fio [options] [job options] 测试磁盘I/O性能
  • 我们关注iops和吞吐量
  • --output 把输出结果写到文件
  • --runtime 执行时间，读写时间可能较长，指定时间结束执行
  • --bandwidth-log Generate per-job bandwidth logs
  • --output-format=x Output format (terse,json,normal)
• job paramaters
  • filename=str 测试文件名称， 只能是分区，不能是目录，会破坏数据。
  • lockfile=str 如果文件是共享访问的，fio通过顺序化IO保证最终结果的正确，共享通常是模拟真实的文件模式
    • none 不添加锁 default
    • exclusive/readwrite
  • rw=str I/O模式
    • read 顺序读
    • write 顺序写
    • randread 随机读
    • randwrite 随机写
    • rw 顺序读写
    • randrw 随机读写
  • size=int 总的文件大小
  • bs=int 读写的文件块默认4K
  • ioengine=str defines how the job issues I/O
    • sync 同步I/O
    • psync 同步I/O，从指定offset位置开始读写
    • vsync 垂直同步
    • pvsync
    • libaio Linux默认的异步I/O
    • mmap 将一个文件或者其它对象映射进内存
    • net 从网络传输 传输协议可以通过protocol参数指定
  • iodepth=int 在某个时刻,队列中的IO请求、磁盘正在处理的IO请求总数，增加队列深度可以让硬盘不停的工作，减少空闲时间。不过，IO在队列的等待时间也会增加，导致IO响应时间变大
  • direct=bool 如果true，测试过程绕过机器自带的buffer。使测试结果更真实。默认false
  • buffered=bool 和direct相反，默认true
  • rwmixread=int 同时读写是读占的比重，默认50
  • rwmixwrite=int 同上
  • runtime=int 指定秒数后终止执行
  • numjobs=int 指定测试线程，默认为1
  • group_reproting 如果设置，则会汇总每个进程的信息。
  • thread Use threads created with pthread_create(3) instead of processes created with fork（2）
  • lockmem=1g 只使用1g内存进行测试。

• iperf3网络测试 需要两台虚拟机，一台作为服务器，一台作为客户端

  • Server or Client:
    • -p, --port 服务端监听的端口
    • -i, --interval # 周期性带宽报告间隔秒数，默认一秒
    • -A, --affinity n/n,m set CPU affinity
    • -V, --verbose 详细输出信息
    • -J, --json 输出json格式
  • Server specific:
    • -s, --server 开启服务端
    • -D, --daemon 后台运行
  • Client specific:
    • -u, 使用udp 默认是tcp
    • -b, --bandwidth #[KMG] 设置带宽大小，udp默认1Mbits/s，不限制tcp，如果不设置不能正确测试udp吞吐量
    • -n, --bytes #[KMG] number of bytes to transmit (instead of -t)
    • -k, --blockcount #[KMG] number of blocks (packets) to transmit (instead of -t or -n)
    • -l, --len #[KMG] 读写的缓存大小tcp默认128K,udp默认8K
    • -P, --parallel # 线程数
    • -R, --reverse 服务器发送，客户端接收
    • -w, --window #[KMG] tcp 传输的包的大小，可测试大小不同的包
    • -M, --set-mss #设置TCP的 MTU大小
    • -N, --nodelay set TCP no delay, disabling Nagle's Algorithm
    • -4, --version4 only use IPv4
    • -6, --version6 only use IPv6
    • -Z, --zerocopy 发送数据时使用零缓存策略
    • -O, --omit N 忽略前n个数据包，连接刚建立时数据不稳定
    • --get-server-output get results from server

• iperf3用来测试网络吞吐量、延迟和丢包率和稳定性，测试稳定性时应该持续一段时间观察网络的吞吐量

• stress-ng 可以提供近200中测试，我们只使用其中的cpu测试
  • --io 产生多个处理sync（）函数的磁盘I/O进程，sync()用于将内存上的内容写到硬盘上
  • eg：stress-ng --io 4
  • -t secs 指定执行秒数
  • -m | --vm forks 产生多个处理malloc()内存分配函数的进程
  • --vm-bytes bytes指定内存的Bytes数，默认值是1（与--vm-hang配合使用）
  • --vm-hang 指示每个消耗内存的进程在分配到内存后转入休眠状态，与正常的无限分配和释放内存的处理相反，这有利于模拟只有少量内存的机器；例如，下面命令运行时就会配到并一直持有256M内存，直到进程被终止；
  • stress --vm 2 --vm-bytes 128M --vm-hang
  • -d --hadd n 产生n个执行write和unlink函数的进程
  • -c forks|--cpu forks 产生多个处理sqrt（）函数的CPU进程