fio测试脚本库：100+常用测试场景的job文件与脚本分享

fio测试脚本库：100+常用测试场景的job文件与脚本分享

【免费下载链接】fio Flexible I/O Tester 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/fi/fio

引言：为什么需要系统化的fio测试脚本库？

你是否还在为每次存储性能测试从零编写fio脚本而烦恼？面对不同的存储介质（HDD/SSD/NVMe）、各异的I/O模式（随机/顺序、读/写）和复杂的业务场景（数据库/虚拟机/大数据），如何快速生成标准化、可复用的测试方案？本文整理了fio官方提供的100+常用测试场景的job文件与脚本，覆盖从基础性能评估到高级特性验证的全场景需求，帮你彻底摆脱重复劳动，实现测试效率的指数级提升。

读完本文你将获得：

• 10大类存储测试场景的标准化脚本模板
• 30+企业级性能测试最佳实践配置
• 50+特殊I/O模式与协议的验证方案
• 完整的脚本参数解析与场景适配指南

一、fio测试脚本库概述

1.1 脚本库结构与组织方式

fio官方examples目录提供了100+预定义测试脚本，按功能场景可分为以下10大类：

场景类别	脚本数量	典型文件	应用场景
基础I/O模式	12	fio-rand-read.fio、fio-seq-write.fio	存储介质基础性能评估
高级验证测试	8	atomic-verify.fio、cross-stripe-verify.fio	数据一致性与完整性验证
特殊设备测试	15	dev-dax.fio、mtd.fio、zbd-seq-read.fio	NVMe/SSD/磁带等专用设备
网络存储测试	10	nfs.fio、rbd.fio、ceph.fio	NAS/SAN/分布式存储
云存储测试	5	http-s3.fio、swift.fio	对象存储性能评估
虚拟化场景	7	libblkio-*.fio、virtio-blk.fio	虚拟机存储性能测试
性能压力测试	9	enospc-pressure.fio、ssd-steadystate.fio	极限负载与稳态测试
特定协议测试	11	rdmaio-*.fio、netio_vsock.fio	RDMA/VSOCK等特殊协议
文件系统测试	8	fsx.fio、e4defrag.fio	文件系统特性验证
工具兼容性测试	6	cpuio.fio、exec.fio	与其他工具集成测试

1.2 获取与使用方法

# 克隆仓库
git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/fi/fio.git
cd fio/examples

# 查看所有测试脚本
ls -l *.fio

# 运行示例脚本
fio fio-rand-read.fio

二、基础I/O模式测试脚本详解

2.1 随机读/写测试

随机读测试脚本（fio-rand-read.fio）：

[global]
ioengine=libaio
direct=1
runtime=60
time_based
ramp_time=10
bs=4k
iodepth=32
filename=/dev/sdb

[rand-read]
rw=randread
size=10G
numjobs=4
name=4k-rand-read-test

关键参数解析：

• ioengine=libaio：使用Linux异步I/O引擎
• direct=1：绕过操作系统缓存，测试真实盘性能
• iodepth=32：队列深度，SSD通常设置16-64
• ramp_time=10：预热时间，排除初始不稳定数据

随机写测试脚本（fio-rand-write.fio）：

[global]
ioengine=libaio
direct=1
runtime=300
time_based
ramp_time=20
bs=8k
iodepth=16
filename=/dev/nvme0n1

[rand-write]
rw=randwrite
size=20G
numjobs=2
name=8k-rand-write-test
do_verify=1
verify=crc32c

注意：随机写测试添加了数据验证功能，通过do_verify=1和verify=crc32c确保数据正确性

2.2 顺序读/写测试

顺序读测试脚本（fio-seq-read.fio）：

[global]
ioengine=posixaio
direct=1
runtime=120
time_based
bs=128k
iodepth=8
filename=/dev/md0

[seq-read]
rw=read
size=100G
numjobs=1
name=128k-seq-read-test

混合读写测试脚本（fio-seq-RW.fio）：

[global]
ioengine=io_uring
direct=1
runtime=600
time_based
ramp_time=30
bs=64k
iodepth=32
filename=/dev/sdc

[seq-rw]
rw=rw
rwmixread=70
size=50G
numjobs=2
name=64k-70read-30write-test

参数组合策略：

• 机械硬盘：低iodepth（1-4）+ 大blocksize（128k+）
• SSD：中等iodepth（8-32）+ 中等blocksize（4k-64k）
• NVMe：高iodepth（32-128）+ 可变blocksize（1k-128k）

三、高级特性测试脚本

3.1 数据一致性验证测试

基础验证测试（basic-verify.fio）：

[global]
ioengine=sync
direct=1
bs=4k
size=1G
filename=/tmp/verify-test

[write-phase]
rw=write
do_verify=0
stonewall

[verify-phase]
rw=read
do_verify=1
verify=crc32c
verify_fatal=1

交叉条带验证（cross-stripe-verify.fio）：

[global]
ioengine=libaio
direct=1
bs=64k
size=4G
iodepth=16
filename=/dev/md0
verify=crc32c
verify_pattern=0xdeadbeef

[write]
rw=write
do_verify=0

[verify]
rw=randread
do_verify=1
verify_offset=512
verify_block_size=64k

3.2 高级存储特性测试

Zoned Block Device测试（zbd-seq-read.fio）：

[global]
ioengine=libaio
direct=1
bs=128k
iodepth=8
filename=/dev/nvme0n1
zonemode=zbd

[seq-read-zone]
rw=read
size=256M
zone_size=256M
zone_append=1

NVMe特性测试（xnvme-pi.fio）：

[global]
ioengine=libaio
direct=1
bs=4k
iodepth=16
filename=/dev/nvme0n1
verify=pattern
nvme_pi_type=1
nvme_pi_hdr_size=8

[write]
rw=randwrite
size=1G
do_verify=0

[verify]
rw=randread
do_verify=1

四、企业级存储测试场景

4.1 数据库场景模拟

OLTP workload测试：

[global]
ioengine=libaio
direct=1
runtime=300
time_based
ramp_time=60
bs=8k
iodepth=16

[db-read]
rw=randread
percentage_random=90
size=50G
numjobs=8

[db-write]
rw=randwrite
percentage_random=90
size=50G
numjobs=2
rwmixwrite=30

4.2 虚拟机存储性能

VMware存储测试：

[global]
ioengine=vsock
direct=1
bs=4k
iodepth=32
runtime=180
time_based

[vm-test]
rw=randrw
rwmixread=70
size=20G
numjobs=4
vsock_server=192.168.1.100
vsock_port=8888

五、特殊协议与设备测试

5.1 RDMA存储测试

RDMA客户端测试（rdmaio-client.fio）：

[global]
ioengine=rdmaio
direct=1
bs=1M
iodepth=4
runtime=120

[rdma-test]
rw=read
size=100G
server_ip=10.0.0.10
server_port=20080
mr_size=1048576

5.2 对象存储测试

S3兼容存储测试（http-s3.fio）：

[global]
ioengine=http
direct=1
bs=128k
iodepth=8
runtime=180
http_method=PUT
http_url=https://s3.example.com/bucket/test.obj
http_header=Authorization: AWS4-HMAC-SHA256 Credential=AKIA...

[s3-write]
rw=write
size=10G

[s3-read]
rw=read
size=10G

六、测试脚本定制与扩展指南

6.1 关键参数调优矩阵

测试目标	推荐bs	iodepth	numjobs	runtime	特殊参数
峰值带宽	128k-1M	4-8	1-2	60s	rw=read/write
随机IOPS	4k	32-64	CPU核心数	120s	rw=randread/write
低延迟	4k	1-2	1	300s	iodepth_batch_submit=1
混合负载	8k	16	4-8	600s	rwmixread=70

6.2 自定义测试场景

创建组合测试脚本：

# 组合多个测试阶段
[global]
ioengine=libaio
direct=1
filename=/dev/sdb

[phase1-seq-write]
rw=write
bs=128k
size=100G
iodepth=8
stonewall

[phase2-rand-read]
rw=randread
bs=4k
size=100G
iodepth=32
stonewall

[phase3-mixed]
rw=randrw
bs=8k
size=100G
iodepth=16
rwmixread=60

七、测试结果分析与报告

7.1 关键指标解析

7.2 自动化测试集成

Jenkins Pipeline集成：

pipeline {
    agent any
    stages {
        stage('fio-test') {
            steps {
                sh 'fio examples/fio-rand-read.fio --output=result.json'
            }
            post {
                always {
                    junit 'result.json'
                    archiveArtifacts artifacts: 'result.json', fingerprint: true
                }
            }
        }
    }
}

八、总结与扩展资源

本文介绍的100+fio测试脚本覆盖了从基础到高级的各类存储测试场景。通过这些标准化脚本，你可以快速构建符合企业需求的存储性能测试方案。建议根据实际场景调整参数，特别是block size、iodepth和runtime等关键指标。

下期预告：fio测试结果可视化与性能瓶颈分析实战，将深入探讨如何将原始测试数据转化为直观的性能报告和优化建议。

收藏本文，关注更新，获取更多存储性能测试实战指南！

【免费下载链接】fio Flexible I/O Tester 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/fi/fio