【Linux】磁盘读写测试

一、如何查看当前磁盘的IO使用情况

使用命令：iotop

Total DISK READ: 3.89 K/s | Total DISK WRITE: 0.00 B/s 
  TID  PRIO  USER     DISK READ  DISK WRITE  SWAPIN     IO>    COMMAND                                                                                                                       
14060 be/2 root        3.89 K/s    0.00 B/s  0.00 %  0.09 % AliYunDun
14695 be/4 www         0.00 B/s   89.42 K/s  0.00 %  0.00 % nginx: worker process
14697 be/4 www         0.00 B/s  256.61 K/s  0.00 %  0.00 % nginx: worker process
14698 be/4 www         0.00 B/s   38.88 K/s  0.00 %  0.00 % nginx: worker process
14699 be/4 www         0.00 B/s   66.10 K/s  0.00 %  0.00 % nginx: worker process
    1 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % init
    2 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [kthreadd]
    3 rt/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [migration/0]
    4 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [ksoftirqd/0]
    5 rt/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [stopper/0]
    6 rt/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [watchdog/0]
    7 rt/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [migration/1]
    8 rt/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [stopper/1]
    9 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [ksoftirqd/1]
   10 rt/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [watchdog/1]
   11 rt/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [migration/2]
   12 rt/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [stopper/2]
   13 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [ksoftirqd/2]
   14 rt/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [watchdog/2]
   15 rt/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [migration/3]
   16 rt/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [stopper/3]
   17 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [ksoftirqd/3]
   18 rt/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [watchdog/3]
   19 rt/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [migration/4]
   20 rt/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.00 % [stopper/4]

使用命令sar

[root@test ~]# sar -b 1 10
Linux 2.6.32-573.22.1.el6.x86_64 (test)         01/08/2019      _x86_64_        (8 CPU)

06:10:37 PM       tps      rtps      wtps   bread/s   bwrtn/s
06:10:38 PM    273.47      4.08    269.39     32.65  10195.92
06:10:39 PM      4.08      2.04      2.04     16.33     16.33
06:10:40 PM      4.12      2.06      2.06     16.49     16.49
06:10:41 PM      3.09      3.09      0.00     24.74      0.00
06:10:42 PM     12.00      4.00      8.00     32.00    560.00
06:10:43 PM    263.92      2.06    261.86     16.49  10169.07
06:10:44 PM      4.17      4.17      0.00    125.00      0.00
06:10:45 PM      3.09      3.09      0.00     49.48      0.00
06:10:46 PM      2.08      2.08      0.00     16.67      0.00
06:10:47 PM      3.09      2.06      1.03     16.49    404.12
Average:        57.45      2.88     54.57     34.53   2141.83

说明：

tps: 每秒向磁盘设备请求数据的次数，包括读、写请求，为rtps与wtps的和。出于效率考虑，每一次IO下发后并不是立即处理请求，而是将请求合并(merge)，这里tps指请求合并后的请求计数。
rtps: 每秒向磁盘设备的读请求次数
wtps: 每秒向磁盘设备的写请求次数
bread: 每秒从磁盘读的bytes数量
bwrtn: 每秒向磁盘写的bytes数量

二、磁盘读写速率测试

1、获取blocksize

[root@test ~]# blockdev --getbsz /dev/vda1
4096

blocksize是4KB大小

[root@iZ23e3f2jdcZ ~]# time dd if=/dev/zero  of=test.dbf bs=4K  count=50000  oflag=direct 
50000+0 records in
50000+0 records out
204800000 bytes (205 MB) copied, 35.9065 s, 5.7 MB/s

real    0m35.908s
user    0m0.099s
sys     0m1.797s

[root@iZ23e3f2jdcZ ~]# time dd if=/dev/zero  of=test.dbf bs=4K  count=50000
50000+0 records in
50000+0 records out
204800000 bytes (205 MB) copied, 1.09874 s, 186 MB/s

real    0m1.103s
user    0m0.025s
sys     0m0.254s

[root@iZ23e3f2jdcZ ~]# time dd if=/dev/vda1 of=/dev/null bs=4K  count=50000 
50000+0 records in
50000+0 records out
204800000 bytes (205 MB) copied, 1.49831 s, 137 MB/s

real    0m1.500s
user    0m0.021s
sys     0m0.180s

[root@test ~]# hdparm -Tt /dev/vda1
/dev/vda1:
 Timing cached reads:   19468 MB in  1.99 seconds = 9766.52 MB/sec
 Timing buffered disk reads: 384 MB in  3.00 seconds = 127.88 MB/sec

2、工具介绍

使用hdparm命令

这是一个是用来获取ATA/IDE硬盘的参数的命令,是由早期Linux IDE驱动的开发和维护人员 Mark Lord开发编写的( hdparm has been written by Mark Lord <[email protected]>, the primary developer and maintainer of the (E)IDE driver for Linux, with suggestions from many netfolk).该命令应该也是仅用于Linux系统,对于UNIX系统，ATA/IDE硬盘用的可能比较少，一般大型的系统都是使用磁盘阵列的

使用方法很简单

hdparm -Tt /dev/vda1

可以看到,2秒钟读取了19468MB的缓存,约合9766.52MB/sec，在3.11秒中读取了384MB磁盘(物理读)，读取速度约合127.88 MB/sec

使用dd命令

这不是一个专业的测试工具，不过如果对于测试结果的要求不是很苛刻的话,平时可以使用来对磁盘的读写速度作一个简单的评估，另外由于这是一个免费软件,基本上×NIX系统上都有安装,对于Oracle裸设备的复制迁移,dd工具一般都是首选.

首先了解两个特殊设备

/dev/null 伪设备，回收站.写该文件不会产生IO
/dev/zero 伪设备，会产生空字符流，对它不会产生IO

测试方法：

a.测试磁盘的IO写速度

 time dd if=/dev/zero of=test.dbf bs=4k count=300000   # 如果要测试实际速度 还要在末尾加上 oflag=direct测到的才是真实的IO速度

b.测试磁盘的IO读速度

dd if=test.dbf bs=4k count=300000 of=/dev/null  #表示 每次写入/读取8k的数据，执行300000次

dd语法

功能说明：读取，转换并输出数据。

语法：dd [bs=<字节数>][cbs=<字节数>][conv=<关键字>][count=<区块数>][ibs=<字节数>][if=<文件>][obs=<字节数>][of=<文件>][seek=<区块数>][skip=<区块数>][--help][--version]

补充说明：dd可从标准输入或文件读取数据，依指定的格式来转换数据，再输出到文件，设备或标准输出。

参数：

bs=<字节数> 将ibs( 输入)与obs(输出)设成指定的字节数。
cbs=<字节数> 转换时，每次只转换指定的字节数。
conv=<关键字> 指定文件转换的方式。
count=<区块数> 仅读取指定的区块数。
ibs=<字节数> 每次读取的字节数。
if=<文件> 从文件读取。
obs=<字节数> 每次输出的字节数。
of=<文件> 输出到文件。
seek=<区块数> 一开始输出时，跳过指定的区块数。
skip=<区块数> 一开始读取时，跳过指定的区块数。
--help 帮助。
--version 显示版本信息。

dd常用参数详解

if=xxx 从xxx读取，如if=/dev/zero,该设备无穷尽地提供0,（不产生读磁盘IO）
of=xxx 向xxx写出，可以写文件，可以写裸设备。如of=/dev/null，"黑洞"，它等价于一个只写文件. 所有写入它的内容都会永远丢失. （不产生写磁盘IO）
bs=8k 每次读或写的大小，即一个块的大小。
count=xxx 读写块的总数量。

避免操作系统“写缓存”干扰测试成绩，使用sync、fsync、fdatasync