FIO磁盘压测工具的使用详解

FIO工具简介

针对磁盘的压力性能测试工具有很多，简单的测试可以通过dd命令实现，而比较专业和强大的磁盘IO测试工具，当然首推FIO了。这里针对FIO工具使用做个简单的介绍。介绍前，首先说明下两个概念，顺序读写和随机读写。
随机读取：写入是根据磁盘数据分布进行随机读写，可能数据的读、写并不在连续的磁盘空间上，因此磁头寻址时间长、负荷大，每段数据都有地址码，通过地址码进行数据段读取。
顺序读取：写入是根据磁盘数据分布进行连续读写，由于数据分布连续，寻址时间短，中间没有地址码。
通常机械硬盘主要是看顺序读写性能，SSD主要看随机读写性能。

Fio工具的介绍网上有很多，都是可以通用的

fio是一种I / O工具，用于基准测试和压力/硬件验证。它支持19种不同类型的I / O引擎（sync，mmap，libaio，posixaio，SG v3，splice，null，network，syslet，guasi，solarisaio等）

I / O优先级（适用于较新的Linux内核） ，评估I / O，分叉或线程作业等等。它可以在块设备和文件上工作。fio以简单易懂的文本格式接受职位描述。包含几个示例作业文件。fio显示各种I / O性能信息，包括完整的IO延迟和百分位数。Fio在许多地方广泛使用，用于基准测试，QA和验证目的。它支持Linux，FreeBSD，NetBSD，OpenBSD，OS X，OpenSolaris，AIX，HP-UX，Android和Windows等操作系统。

实验部分

准备一块盘来测试，或者你要测试的盘，最好是数据盘而不是系统盘
防止大量的写操作对系统盘造成损坏，导致系统盘崩溃
如果你是使用vm虚拟机的话可以直接添加一块来测试，我就是如此


我将盘挂载在了/mnt目录下
然后下载压测命令

yum install fio -y

下载好后就开始来分析命令的用法

参数	解析
directory=/root/mnt	被测文件挂载的目录，多个目录使用:符号分割
filename=/dev/sdb	被测文件名，多个文件则使用:符号分割
direct=1	使用非缓存I/O，使测试磁盘的结果更真实，默认为False，可以用0和1表示
rw=read	测试顺序读（100%顺序读）
rw=write	测试顺序写（100%顺序写）
rw=randread	测试随机读（100%随机读）
rw=randwrite	测试随机写（100%随机写）
rw=randrw	测试随机读写（读写各占50%）
rw=rw, rwmixread=70	测试顺序读写（写占比为70%）
rw=randrw, rwmixwrite=30	在混合读写的模式下，写占30%
rw=trim/randtrim/trimwrite	磁盘修剪，需要磁盘支持此功能，可根据读写一样进行配置
bs=4k	单次I/O的块大小，默认4k
bs=4k,8K	单次以4k块大小读取，以8k写入和修剪
bs=16k,32K,	单次以16k读取，以32k大小写入，以默认大小4k修剪
bsrange=8k-1M	同上，指定数据块的大小范围
size=1G	每个线程读写的数据量为1GB
thread=1	使用pthread_create创建线程，默认使用fork创建
numjobs=2	克隆此次测试的线程/进程数量，可用于设置更多执行相同操作的线程/进程
group_reporting	每个线程的测试结果汇总后输出
allow_mounted_write=1	允许写入操作，某些平台可能即使有此参数也无法写入
runtime=100	测试时间，若测试提取完成则提前结束并输出结果，若到达时间后测试尚未完成则会强制结束并输出结果
ramp_time=10	在测试开始前先执行10秒，可以理解为忽略前10秒的测试结果，有助于得到更稳定的测试数据
ioengine=libaio|sync|自定义	指定io引擎，可自定义，官方也提供了多种方式
iodepth=2	队列深度为2，默认为1
name=fioTest	定义本次测试任务名称
output=testRestult	输出测试结果到指定文件中
lockmem=1G	只使用1G内存进行测试，模拟较少内存时使用
stonewall	等待上一个测试任务结束，再启动此当前任务

然后现在开始进行测试

这条命令是测试磁盘文件/dev/sdb随机写入操作，使用同步I/O引擎sync，测试配置为使用非缓存I/O，1个线程，I/O深度为1，汇总输出一份报告，允许写入磁盘，块大小为4k，测试文件2G，运行时间60秒，本次测试命名为test-fio

fio -filename=/dev/sdb -ioengine=sync -direct=1 -thread=1 -iodepth=1 -group_reporting  -rw=randwrite -allow_mounted_write=1 -bs=4k -size=3G -runtime=60 -name=test-fio

可以看到IPOS和吞吐量，这是随机写入的

控制随机读写的比例为7：3

fio -filename=/dev/sdb -ioengine=sync -direct=1 -thread=1 -iodepth=1 -group_reporting  -rw=randrw -rwmixwrite=30 -allow_mounted_write=1 -bs=4k -size=3G -runtime=60 -name=test-fio

然后再看看随机读写的

可以看到总的IOPS和吞吐量基本差不多

还可以用iostat -x 命令实时观察磁盘的压测情况，1是每秒输出持续使用情况，安装命令：

yun install sysstat -y

这样使用fio命令就测试出来我们磁盘的IOPS和吞吐量了
希望对大家有帮助