本章节在Linux实例中使用FIO工具测试块存储性能，包括IOPS、吞吐量、时延等。

前提条件

您已经创建了待测试的块存储，并将块存储挂载到ECS实例上。
说明 如果您只需测试某类型块存储的性能，建议您在新建的按量付费数据盘上测试性能，完成测试后可以随时释放。

背景信息

不同工具测试的硬盘基准性能会有差异，如dd、sysbench、iometer等工具可能会受到测试参数配置和文件系统影响，难以反映真实性能。本示例的性能参数，均为Linux系统下采用FIO工具的测试结果，以此作为块存储产品性能指标参考。Linux实例和Windows实例都推荐使用FIO工具测试块存储性能。

警告 测试裸盘可以获得真实的块存储盘性能，但直接测试裸盘会破坏文件系统结构，请在测试前提前做好数据备份。具体操作，请参见创建一个云盘快照（普通快照）。建议您只在新购无数据的ECS实例上使用工具测试块存储性能，避免造成数据丢失。

操作步骤

  1. 远程连接ECS实例。连接方式请参见通过VNC远程连接登录Linux实例。
  2. 查询块存储设备是否已经4KiB对齐。
    sudo fdisk -lu
    返回的结果中，Start值能被8整除即是4KiB对齐。否则，请完成4KiB对齐后再继续性能测试。 
    Device     Boot Start      End  Sectors Size Id Type
/dev/vda1  *     2048 83886046 83883999  40G 83 Linux
  3. 依次运行以下命令安装libaio和FIO。 
    sudo yum install libaio -y
sudo yum install libaio-devel -y
sudo yum install fio -y
  4. 切换路径。
    cd /tmp
  5. 运行性能测试命令，具体的命令请参见下文。

云盘性能测试命令

有关ESSD云盘的IOPS测试方法，请参见压测ESSD云盘IOPS性能。

  • 随机写IOPS： 
    fio -direct=1 -iodepth=128 -rw=randwrite -ioengine=libaio -bs=4k -size=1G -numjobs=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=iotest -name=Rand_Write_Testing
  • 随机读IOPS： 
    fio -direct=1 -iodepth=128 -rw=randread -ioengine=libaio -bs=4k -size=1G -numjobs=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=iotest -name=Rand_Read_Testing
  • 顺序写吞吐量（写带宽）： 
    fio -direct=1 -iodepth=64 -rw=write -ioengine=libaio -bs=1024k -size=1G -numjobs=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=iotest -name=Write_PPS_Testing
  • 顺序读吞吐量（读带宽）： 
    fio -direct=1 -iodepth=64 -rw=read -ioengine=libaio -bs=1024k -size=1G -numjobs=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=iotest -name=Read_PPS_Testing
  • 随机写时延： 
    fio -direct=1 -iodepth=1 -rw=randwrite -ioengine=libaio -bs=4k -size=1G -numjobs=1 -group_reporting -filename=iotest -name=Rand_Write_Latency_Testing
  • 随机读时延： 
    fio -direct=1 -iodepth=1 -rw=randread -ioengine=libaio -bs=4k -size=1G -numjobs=1 -group_reporting -filename=iotest -name=Rand_Read_Latency_Testing

本地盘性能测试命令

以下测试命令适用于NVMe SSD本地盘和SATA HDD本地盘。

  • 随机写IOPS： 
    fio -direct=1 -iodepth=32 -rw=randwrite -ioengine=libaio -bs=4k -numjobs=4 -time_based=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/vdx -name=test
  • 随机读IOPS： 
    fio -direct=1 -iodepth=32 -rw=randread -ioengine=libaio -bs=4k -numjobs=4 -time_based=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/vdx -name=test
  • 顺序写吞吐量（写带宽）： 
    fio -direct=1 -iodepth=128 -rw=write -ioengine=libaio -bs=128k -numjobs=1 -time_based=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/vdx -name=test
  • 顺序读吞吐量（读带宽）： 
    fio -direct=1 -iodepth=128 -rw=read -ioengine=libaio -bs=128k -numjobs=1 -time_based=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/vdx -name=test
  • 随机写延迟： 
    fio -direct=1 -iodepth=1 -rw=randwrite -ioengine=libaio -bs=4k -numjobs=1 -time_based=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/vdx -name=test
  • 随机读延迟： 
    fio -direct=1 -iodepth=1 -rw=randread -ioengine=libaio -bs=4k -numjobs=1 -time_based=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/vdx -name=test
  • 顺序写延迟： 
    fio -direct=1 -iodepth=1 -rw=write -ioengine=libaio -bs=4k -numjobs=1 -time_based=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/vdx -name=test
  • 顺序读延迟： 
    fio -direct=1 -iodepth=1 -rw=read -ioengine=libaio -bs=4k -numjobs=1 -time_based=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/vdx -name=test

FIO参数取值说明

下表以测试云盘随机写IOPS（randwrite）的命令为例，说明各种参数的含义。
参数 说明
-direct=1 表示测试时忽略I/O缓存，数据直写。
-iodepth=128 表示使用异步I/O（AIO）时，同时发出I/O数的上限为128。
-rw=randwrite 表示测试时的读写策略为随机写（random writes）。其它测试可以设置为：
  • randread（随机读random reads）
  • read（顺序读sequential reads）
  • write（顺序写sequential writes）
  • randrw（混合随机读写mixed random reads and writes）
-ioengine=libaio 表示测试方式为libaio（Linux AIO，异步I/O）。应用程序使用I/O通常有两种方式：
  • 同步

    同步的I/O一次只能发出一个I/O请求，等待内核完成才返回。这样对于单个线程iodepth总是小于1，但是可以透过多个线程并发执行来解决。通常会用16~32根线程同时工作将iodepth塞满。

  • 异步

    异步的I/O通常使用libaio这样的方式一次提交一批I/O请求，然后等待一批的完成，减少交互的次数，会更有效率。
-bs=4k 表示单次I/O的块文件大小为4KiB。默认值也是4KiB。
  • 测试IOPS时，建议将bs设置为一个较小的值，如4k。
  • 测试吞吐量时，建议将bs设置为一个较大的值，如1024k。
-size=1G 表示测试文件大小为1GiB。
-numjobs=1 表示测试线程数为1。
-runtime=1000 表示测试时间为1000秒。如果未配置，则持续将前述-size指定大小的文件，以每次-bs值为分块大小写完。
-group_reporting 表示测试结果里汇总每个进程的统计信息，而非以不同job汇总展示信息。
-filename=iotest 指定测试文件的名称，例如iotest。
-name=Rand_Write_Testing 表示测试任务名称为Rand_Write_Testing，可以随意设定。