硬盤測試工具fio用法總結

一  fio介紹

linux下的一種經常使用的磁盤測試工具，支持裸盤和文件形式進行測試

 

二  硬盤測試經常使用名詞

延遲：io的發起到返回寫入成功的時間成爲延遲，fio中延遲分爲lat，slat，clat。

slat:提交延遲，表示硬盤將io提交到kernel須要的時間

clat:完成延遲，表示從kernel到io完成須要的時間。

lat：自slat開始至clat結束經歷的時間。

吞吐：帶寬的上限

帶寬：單位時間內從一端到另外一端的數據量，成爲帶寬。

 

 

三  常見參數

direct=1     //不使用文件系統緩存

iodepth      //io深度，線程向ssd發送多少個io請求，iodepth與接口有關，與介質無關，通常sata < 32; sas < 128; nvme <4096

rw             //值能夠是write，read，randread，randwrite，randrw，當設置爲rw時需指定rwmixread

ioengine   //寫入引擎，linux一般使用libaio

bs            //最小寫入塊

numjobs   //開啓多個線程同時寫入

runtime     //限制任務運行的時間，若測試任務先於改時間結束，且未指定tmie_based ，則任務會直接退出

tmie_based //和runtime連用，若runtime未用完，會一直跑下去

loops           //循環，一般不和runtime連用

ramp_time        //在執行測試前忽略的時間

ioscheduler 　　//io調度算法

iodepth_batch     //默認是iodepth的值

iodepth_batch_complete        //io請求過來後，能retrieve得到的最多請求數；

ipdepth_low         //io請求達到這個水平線後，開始嘗試去補充和獲取請求，默認是iodepth的值；

max_latency      //最大延遲，當延遲超過該值，fio會自動退出

latency_target=int             //目標延遲，最大可接受的延遲，單位微秒

latency_window=int          //延遲窗口，工做在不一樣隊列深度下測試性能的窗口，單位微妙

latency_percentile=float   //延遲時間百分比，默認爲100.0，意味着全部IO延遲必須等於或低於目標設置的值。

 

 四   經常使用參數理解

 4.1   iodepth

iodepth即隊列深度，機械硬盤不支持異步寫入，該值對機械硬盤無心義。固態硬盤是支持異步處理的，同時能夠處理多個io請求，iodepth能夠控制io隊列的深度，增大該值能夠提升讀寫性能，但隨着iodepth的增大，延遲一樣也會增大。

4.2   延遲

固態硬盤產品手冊能達到的最大讀寫和iops是理想單盤狀況下能達到的最大值，可是實際生產使用中，由於raid，陣列卡緩存，寫入延遲的影響，一般使用過程當中的寫入性能是低於產品手冊的，咱們能夠經過fio設置latency_target，latency_window，latency_percentile等值，在實際的應用場景下模擬生產業務要求進行寫入測試

 

五   fio測試結果分析

usec/msec      //時間單位，微秒，毫秒

stdev              //標準差

clat percentiles  //寫入延遲分佈狀況

ctx       //進程上下文切換次數

majf/minf            //主要和次要頁面錯誤數量

submits/complete             //表明同一時間段內fio發送上去和已完成的io數量，此處小於4(多是1)可能和收割參數有關

issued                //發送的io總量

aggrb                        //group總帶寬

minb                //最小平均帶寬.

mint                   //group中線程的最短運行時間.

ios                    //全部group總共執行的IO數.

merge                    //總共發生的IO合併數.

in_queue            //花費在隊列上的總共時間.

util                     //磁盤利用率

 

 

六  測試示列

 

fio -filename=/dev/sdb -direct=1 -iodepth=128 -thread -rw=randwrite -ioengine=libaio -bs=4k -size=100G -numjobs=8 -runtime=6m -ramp_time=60 -group_reporting -name=mytest -iodepth_batch_complete=16 

 

fio -filename=/data/tempfile.dat -direct=1 -iodepth=128 -thread -rw=randwrite -ioengine=libaio -bs=4k -size=100G -numjobs=8 -runtime=6m -ramp_time=60 -group_reporting -name=mytest -iodepth_batch_complete=16 -latency_target=4000 -latency_window=50000000 -latency_percentile=99           //限定99%的io請求延遲在4毫秒下

 

 

 

 

參考連接

 

https://fio.readthedocs.io/en/latest/fio_doc.html#i-o-depth 

https://github.com/axboe/fio/commit/3e260a46ea9a8de224c3d0a29a608da3440f284a