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fio.md

File metadata and controls

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Raw

fio -- Linux测试磁盘IO性能（随机读写）

一、安装

  • 下载并安装

      wget http://brick.kernel.dk/snaps/fio-2.2.5.tar.gz
  yum install libaio-devel gcc  -y
  tar -zxvf fio-2.2.5.tar.gz
  cd fio-2.2.5
  make
  make install

二、FIO参数

  • 随机读：

      # fio -filename=/tmp/test_randread -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randread -ioengine=psync -bs=16k -size=30G -numjobs=10 -runtime=60 -group_reporting -name=mytest

    • 说明：

        filename=/dev/sdb1       测试文件名称，通常选择需要测试的盘的data目录。
  direct=1                 测试过程绕过机器自带的buffer。使测试结果更真实。
  rw=randwrite             测试随机写的I/O
  rw=randrw                测试随机写和读的I/O
  bs=16k                   单次io的块文件大小为16k
  bsrange=512-2048         同上，提定数据块的大小范围
  size=5g    本次的测试文件大小为5g，以每次4k的io进行测试。
  numjobs=30               本次的测试线程为30.
  runtime=1000             测试时间为1000秒，如果不写则一直将5g文件分4k每次写完为止。
  ioengine=psync           io引擎使用pync方式
  rwmixwrite=30            在混合读写的模式下，写占30%
  group_reporting          关于显示结果的，汇总每个进程的信息。
  
  此外
  lockmem=1g               只使用1g内存进行测试。
  zero_buffers             用0初始化系统buffer。

三、常用测试命令

  • 随机读

      # fio -filename=/tmp/test_randread -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randread -ioengine=psync -bs=16k -size=30G -numjobs=10 -runtime=600 -group_reporting -name=mytest

  • 随机写

      # fio -filename=/tmp/test_randwrite -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randwrite -ioengine=psync -bs=16k -size=30G -numjobs=10 -runtime=600 -group_reporting -name=mytest

  • 顺序写

      # fio -filename=/data/test_randread -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=write -ioengine=psync -bs=16k -size=30G -numjobs=10 -runtime=600 -group_reporting -name=mytest

  • 顺序读

      # fio -filename=/tmp/test_randread -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=read -ioengine=psync -bs=16k -size=30G -numjobs=10 -runtime=60 -group_reporting -name=mytest

  • 混合随机读写

      # fio -filename=/tmp/test_randread -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randrw -rwmixread=70 -ioengine=psync -bs=16k -size=30G -numjobs=10 -runtime=600 -group_reporting -name=mytest -ioscheduler=noop

四、读懂结果

  • 这里以直接写操作为例。 我们用10个线程，向磁盘写一个30G文件，块大小为16K，时长10分钟。

  • 主要关注这部分，写速度为347058KB/s，iops为21691。更多测试结果，可以在底部的红色部分看到，包含平均写速度、最小最大速度等等。

      write: io=20336MB, bw=347058KB/s, iops=21691 , runt= 60001msec

  # fio -filename=/tmp/test_randread  -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=write -ioengine=psync -bs=16k -size=30G -numjobs=10 -runtime=60 -group_reporting -name=mytest  
  mytest: (g=0): rw=write, bs=16K-16K/16K-16K, ioengine=psync, iodepth=1
  ...
  mytest: (g=0): rw=write, bs=16K-16K/16K-16K, ioengine=psync, iodepth=1
  fio 2.0.7
  Starting 10 threads
  Jobs: 10 (f=10): [WWWWWWWWWW] [100.0% done] [0K/364.3M /s] [0 /22.3K iops] [eta 00m:00s]
  mytest: (groupid=0, jobs=10): err= 0: pid=74873
    write: <span style="color: #ff0000;"><strong>io=20336MB, bw=347058KB/s, iops=21</strong>691 ,</span> runt= 60001msec
      clat (usec): min=28 , max=203809 , avg=459.64, stdev=3726.22
       lat (usec): min=29 , max=203810 , avg=460.27, stdev=3726.26
      clat percentiles (usec):
       |  1.00th=[   30],  5.00th=[   31], 10.00th=[   34], 20.00th=[   35],
       | 30.00th=[   36], 40.00th=[   37], 50.00th=[   38], 60.00th=[   40],
       | 70.00th=[   43], 80.00th=[   46], 90.00th=[  620], 95.00th=[ 1144],
       | 99.00th=[ 8512], 99.50th=[22912], 99.90th=[58624], 99.95th=[75264],
       | 99.99th=[110080]
      bw (KB/s)  : min=  265, max=396352, per=10.16%, avg=35260.37, stdev=80519.69
      lat (usec) : 50=82.89%, 100=6.31%, 250=0.31%, 500=0.02%, 750=1.73%
      lat (usec) : 1000=2.50%
      lat (msec) : 2=4.37%, 4=0.57%, 10=0.37%, 20=0.36%, 50=0.42%
      lat (msec) : 100=0.14%, 250=0.01%
    cpu          : usr=5.67%, sys=24.37%, ctx=26086439, majf=0, minf=12681
    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=0/w=1301489/d=0, short=r=0/w=0/d=0
   
  Run status group 0 (all jobs):
   <strong> <span style="color: #ff0000;">WRITE: io=20336MB, aggrb=347057KB/s, minb=347057KB/s, maxb=347057KB/s, mint=60001msec, maxt=60001msec
  </span></strong>
  Disk stats (read/write):
    sda: ios=0/1300195, merge=0/12, ticks=0/46837, in_queue=46516, util=77.53%

五、SSD与机械硬盘性能比对

  • SSD在随机读写性能方面完爆机械硬盘。而机械硬盘的顺序写性能远优于SSD；不过，SSD和机械硬盘的顺序度性能几乎持平。