【Linux】磁盤讀寫測試

時間 2019-11-06

標籤 Linux 磁盤讀寫測試欄目 Linux 简体版

原文原文鏈接

1、如何查看當前磁盤的IO使用狀況

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

說明：nginx

tps: 每秒向磁盤設備請求數據的次數，包括讀、寫請求，爲rtps與wtps的和。出於效率考慮，每一次IO下發後並非當即處理請求，而是將請求合併(merge)，這裏tps指請求合併後的請求計數。緩存
rtps: 每秒向磁盤設備的讀請求次數bash
wtps: 每秒向磁盤設備的寫請求次數async
bread: 每秒從磁盤讀的bytes數量工具
bwrtn: 每秒向磁盤寫的bytes數量測試

2、磁盤讀寫速率測試

一、獲取blocksize

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

blocksize是4KB大小操作系統

[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

二、工具介紹

使用hdparm命令

這是一個是用來獲取ATA/IDE硬盤的參數的命令,是由早期Linux IDE驅動的開發和維護人員 Mark Lord開發編寫的( hdparm has been written by Mark Lord <mlord@pobox.com>, the primary developer and maintainer of the (E)IDE driver for Linux, with suggestions from many netfolk).該命令應該也是僅用於Linux系統,對於UNIX系統，ATA/IDE硬盤用的可能比較少，通常大型的系統都是使用磁盤陣列的blog

使用方法很簡單ip

hdparm -Tt /dev/vda1

能夠看到,2秒鐘讀取了19468MB的緩存,約合9766.52MB/sec，在3.11秒中讀取了384MB磁盤(物理讀)，讀取速度約合127.88 MB/sec開發

使用dd命令

這不是一個專業的測試工具，不過若是對於測試結果的要求不是很苛刻的話,平時能夠使用來對磁盤的讀寫速度做一個簡單的評估，另外因爲這是一個免費軟件,基本上×NIX系統上都有安裝,對於Oracle裸設備的複製遷移,dd工具通常都是首選.

首先了解兩個特殊設備

/dev/null 僞設備，回收站.寫該文件不會產生IO
/dev/zero 僞設備，會產生空字符流，對它不會產生IO

測試方法：

a.測試磁盤的IO寫速度

 time dd if=/dev/zero of=test.dbf bs=4k count=300000   # 若是要測試實際速度 還要在末尾加上 oflag=direct測到的纔是真實的IO速度

b.測試磁盤的IO讀速度

dd if=test.dbf bs=4k count=300000 of=/dev/null  #表示 每次寫入/讀取8k的數據，執行300000次

dd語法

功能說明：讀取，轉換並輸出數據。

語法：dd [bs=<字節數>][cbs=<字節數>][conv=<關鍵字>][count=<區塊數>][ibs=<字節數>][if=<文件>][obs=<字節數>][of=<文件>][seek=<區塊數>][skip=<區塊數>][--help][--version]

補充說明：dd可從標準輸入或文件讀取數據，依指定的格式來轉換數據，再輸出到文件，設備或標準輸出。

參數：

bs=<字節數> 將ibs( 輸入)與obs(輸出)設成指定的字節數。
cbs=<字節數> 轉換時，每次只轉換指定的字節數。
conv=<關鍵字> 指定文件轉換的方式。
count=<區塊數> 僅讀取指定的區塊數。
ibs=<字節數> 每次讀取的字節數。
if=<文件> 從文件讀取。
obs=<字節數> 每次輸出的字節數。
of=<文件> 輸出到文件。
seek=<區塊數> 一開始輸出時，跳過指定的區塊數。
skip=<區塊數> 一開始讀取時，跳過指定的區塊數。
--help 幫助。
--version 顯示版本信息。

dd經常使用參數詳解

if=xxx 從xxx讀取，如if=/dev/zero,該設備無窮盡地提供0,（不產生讀磁盤IO）
of=xxx 向xxx寫出，能夠寫文件，能夠寫裸設備。如of=/dev/null，"黑洞"，它等價於一個只寫文件. 全部寫入它的內容都會永遠丟失. （不產生寫磁盤IO）
bs=8k 每次讀或寫的大小，即一個塊的大小。
count=xxx 讀寫塊的總數量。

避免操做系統「寫緩存」干擾測試成績，使用sync、fsync、fdatasync