Linux磁盘I/O性能测试

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磁盘性能评价指标

IOPS：(Input/Output Per Second)每秒的读写次数，随机读写关注指标，是随机读写频繁的应用，如OLTP(Online Transaction Processing)，的关键衡量指标。
吞吐量：(Throughput)单位时间内可以成功传输的数据数量，也称作传输带宽(bandwidth)，顺序读写关注指标，对于大量顺序读写的应用，如VOD(Video On Demand)，则更关注吞吐量指标。
IOPS和吞吐量之间关系：Throughput MB/s = IOPS * KB per IO / 1024，即吞吐量等于IOPS乘以每次IO大小，理论上磁盘可以处理不同的IO大小（如512B、4KB、8KB、16KB），所能达到的Throughput吞吐量是有区别的。简单的来说，物理层面IOPS和Throughput哪个先达到了物理磁盘的极限，就决定了这个物理磁盘的性能阀值。

测试项目

顺序读写、随机读写、混合读写

测试工具

dd(device to device)命令、fio、hdparm、IOMeter

使用举例

hdparm（比较简单）

# hdparm -tT /dev/nvme0n1
/dev/nvme0n1:
 Timing cached reads:   15696 MB in  2.00 seconds = 7866.33 MB/sec
 Timing buffered disk reads: 7506 MB in  3.00 seconds = 2501.42 MB/sec

能够看到 2 秒内读取了 15696MB缓存，而在 3 秒内从磁盘上物理读 7506MB 数据

fio（比较全面）

以IO size=4KB为例，fio安装和参数说明见：fio安装与使用和Linux 磁盘IO性能测试工具：FIO
顺序读

sudo fio -ioengine=libaio -bs=4k -direct=1 -thread -rw=read -filename=/dev/sda2 -name="BS 4KB read test" -iodepth=16 -runtime=60

顺序写（写filename设置为磁盘，不是分区）

sudo fio -ioengine=libaio -bs=4k -direct=1 -thread -rw=write -filename=/dev/sdb -name="BS 4KB read test" -iodepth=16 -runtime=60

随机读

sudo fio -ioengine=libaio -bs=4k -direct=1 -thread -rw=randread -filename=/dev/sdb -name="BS 4KB read test" -iodepth=16 -runtime=60

随机写

sudo fio -ioengine=libaio -bs=4k -direct=1 -thread -rw=randwrite -filename=/dev/sdb -name="BS 4KB read test" -iodepth=16 -runtime=60

混合读写

sudo fio -ioengine=libaio -bs=4k -direct=1 -thread -rw=randrw -rwmixread=70 -filename=/dev/sdb -name="BS 4KB randrw 70 test" -iodepth=16 -runtime=60

结果分析：

参考资料

1. IOPS Wikipedia
2. 论存储IOPS和Throughput吞吐量之间的关系
3. fio安装与使用
4. Linux 磁盘IO性能测试工具：FIO