【测试】 FIO：ceph/磁盘IO测试工具 fio（iodepth深度）

最新推荐文章于 2025-02-06 15:15:13 发布

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_42319496/article/details/125942775

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本文详细介绍了FIO工具的使用，包括NAS文件系统和块系统测试，以及FIO参数配置，如iodepth、direct等。FIO是强大的I/O性能测试工具，适用于测试磁盘、Ceph等存储系统的读写性能。文中还讨论了IO状态监控工具iostat，并提及了其他相关工具如vdbench。通过对FIO输出内容的解释，帮助读者理解I/O性能测试的关键指标和优化思路。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

I/O 的重放('录'下实际工况的IO，用fio'重放')

随看随用

NAS文件系统测试

随机读 IOPS/吞吐-4K
fio -numjobs=1 -iodepth=128 -direct=1 -ioengine=libaio -sync=1 -rw=randread -bs=4K -size=1G -time_based -runtime=60 -name=Fio -directory=/mnt

随机写 IOPS/吞吐-4K
fio -numjobs=1 -iodepth=128 -direct=1 -ioengine=libaio -sync=1 -rw=randwrite -bs=4K -size=1G -time_based -runtime=60 -name=Fio -directory=/mnt

NAS性能测试_使用指南_云主机 - 七牛开发者中心

混合读写测试

随机混合读写 IOPS/吞吐-4K
fio -numjobs=1 -iodepth=128 -direct=1 -ioengine=libaio -sync=1 -rw=randrw -bs=4K -size=1G -time_based -runtime=60 -name=Fio -directory=/mnt

顺序混合读写 IOPS/吞吐-4K
fio -numjobs=1 -iodepth=128 -direct=1 -ioengine=libaio -sync=1 -rw=rw -bs=4K -size=1G -time_based -runtime=60 -name=Fio -directory=/mnt

块系统测试

fio --ioengine=rbd --iodepth=10 --numjobs=1 --pool=.rbdpool.rbd --rbdname=lun14 --name=write5 -rw=randwrite --bs=1M --size=6G --group_reporting --direct=1

测试盘：

随机读：
fio -ioengine=libaio -group_reporting -direct=1 -name=testsda -numjobs=1 --time_based --runtime=1800 -iodepth=64 -rw=randread -bs=512k -filename=/dev/sda

(filename=/dev/sda 指定被测试的盘符)

FIO用法

随机读：(可直接用，向磁盘写一个2G文件，10线程，随机读1分钟，给出结果)
fio -filename=/tmp/test_randread -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randread -ioengine=psync -bs=16k -size=2G -numjobs=10 -runtime=60 -group_reporting -name=mytest

说明：

官网选项说明：https://fio.readthedocs.io/en/latest/fio_doc.html#command-line-options

说明文档：https://fio.readthedocs.io/en/latest/fio_doc.html

https://linux.die.net/man/1/fio

PDF:https://download.youkuaiyun.com/download/bandaoyu/23481652

没有列出的参数看:https://www.systutorials.com/docs/linux/man/1-fio/

filename=/dev/emcpowerb　支持文件系统或者裸设备，-filename=/dev/sda2或-filename=/dev/sdb
direct=1                 测试过程绕过机器自带的buffer，使测试结果更真实
iodepth=1                如果 I/O 引擎是异步的，我们希望保持多大的队列深度？
rw=randwread             测试随机读的I/O
rw=randwrite             测试随机写的I/O
rw=randrw                测试随机混合写和读的I/O
rw=read                  测试顺序读的I/O
rw=write                 测试顺序写的I/O
rw=rw                    测试顺序混合写和读的I/O
bs=4k                    单次io的块文件大小为4k
bsrange=512-2048         同上，提定数据块的大小范围
size=5g                  本次的测试文件大小为5g，以每次4k的io进行测试
numjobs=30               本次的测试线程为30
runtime=1000             测试时间为1000秒，如果不写则一直将5g文件分4k每次写完为止
time_based: 如果在runtime指定的时间还没到时文件就被读写完成，将继续重复直到runtime时间结束。
ioengine=psync           io引擎使用pync方式，如果要使用libaio引擎，需要yum install libaio-devel包
rwmixwrite=30            在混合读写的模式下，写占30%
group_reporting          关于显示结果的，汇总每个进程的信息
此外
lockmem=1g               只使用1g内存进行测试
zero_buffers             用0初始化系统buffer
nrfiles=8                每个进程生成文件的数量

--ioengine=rbd表示用rbd引擎
--pool为存储卷所在的存储池，一般为“.硬盘池名.rbd” (H3C)， 
--rbdname为存储卷名，其他参数与fio跑普通卷无差异

https://fio.readthedocs.io/en/latest/fio_doc.html

io总的输入输出量

bw：带宽 KB/s

iops：每秒钟的IO数

runt：总运行时间

lat (msec)：延迟(毫秒)

msec：毫秒

usec：微秒

如果你开始部署集群时没有创建存储池， Ceph 会用默认存储池 rbd 存数据。

顺序读：
fio -filename=/dev/sdb1 -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=read -ioengine=psync -bs=16k -size=2G -numjobs=10 -runtime=60 -group_reporting -name=mytest

随机写：
fio -filename=/dev/sdb1 -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randwrite -ioengine=psync -bs=16k -size=2G -numjobs=10 -runtime=60 -group_reporting -name=mytest

顺序写：
fio -filename=/dev/sdb1 -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=write -ioengine=psync -bs=16k -size=2G -numjobs=10 -runtime=60 -group_reporting -name=mytest

混合随机读写：
fio -filename=/dev/sdb1 -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randrw -rwmixread=70 -ioengine=psync -bs=16k -size=2G -numjobs=10 -runtime=60 -group_reporting -name=mytest -ioscheduler=noop

测试场景：

　　100%随机，100%读， 4K
　　fio -filename=/dev/emcpowerb -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randread -ioengine=psync -bs=4k -size=1000G -numjobs=50 -runtime=180 -group_reporting -name=rand_100read_4k

　　100%随机，100%写， 4K
　　fio -filename=/dev/emcpowerb -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randwrite -ioengine=psync -bs=4k -size=1000G -numjobs=50 -runtime=180 -group_reporting -name=rand_100write_4k

　　100%顺序，100%读 ，4K
　　fio -filename=/dev/emcpowerb -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=read -ioengine=psync -bs=4k -size=1000G -numjobs=50 -runtime=180 -group_reporting -name=sqe_100read_4k

　　100%顺序，100%写 ，4K
　　fio -filename=/dev/emcpowerb -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=write -ioengine=psync -bs=4k -size=1000G -numjobs=50 -runtime=180 -group_reporting -name=sqe_100write_4k

　　100%随机，70%读，30%写 4K
　　fio -filename=/dev/emcpowerb -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randrw -rwmixread=70 -ioengine=psync -bs=4k -size=1000G -numjobs=50 -runtime=180 -group_reporting -name=randrw_70read_4k

原文：linux FIO命令详解(一)：https://blog.youkuaiyun.com/don_chiang709/article/details/92628623

FIO介绍

官网：https://fio.readthedocs.io/

FIO是测试IOPS的非常好的工具，用来对磁盘进行压力测试和验证。磁盘IO是检查磁盘性能的重要指标，可以按照负载情况分成照顺序读写，随机读写两大类。

FIO是一个可以产生很多线程或进程并执行用户指定的特定类型I/O操作的工具，IO 是一个多线程io生成工具，可以生成多种IO模式，用来测试磁盘设备的性能(也包含文件系统：如针对网络文件系统 NFS 的IO测试)。

fio在github上的坐标：https://fio.readthedocs.io/ 。

查看当前 fio 已支持的 IO 引擎

# fio --enghelp

Available IO engines:
	cpuio
	mmap
	sync
	psync
	vsync
	pvsync
	null
	net
	netsplice
	libaio
	rdma
	posixaio
	falloc
	e4defrag
	splice
	rbd
	mtd
	sg
	binject

fio 使用 rbd IO 引擎后，它会读取 /etc/ceph/ceph.conf 中的配置去连接 Ceph 集群。

FIO 工具常用参数：

https://blog.youkuaiyun.com/get_set/article/details/108001674

参数说明：

filename=/dev/sdb1 测试文件名称，通常选择需要测试的盘的data目录。direct=1 是否使用directIO，测试过程绕过OS自带的buffer，使测试磁盘的结果更真实。Linux读写的时候，内核维护了缓存，数据先写到缓存，后面再后台写到SSD。读的时候也优先读缓存里的数据。这样速度可以加快，但是一旦掉电缓存里的数据就没了。所以有一种模式叫做DirectIO，跳过缓存，直接读写SSD。

rw=randwrite 测试随机写的I/Orw=randrw 测试随机写和读的I/O

bs=16k 单次io的块文件大小为16kbsrange=512-2048 同上，提定数据块的大小范围size=5G 每个线程读写的数据量是5GB。

numjobs=1 每个job(任务)开1个线程，这里=几个，后面每个用-name指定的任务就开几个线程测试。所以最终线程数=任务数(几个name=jobx)* numjobs。 name=job1：一个任务的名字，重复了也没关系。如果fio -name=job1 -name=job2，建立了两个任务，共享-name=job1之前的参数。-name之后的就是job2任务独有的参数。

thread 使用pthread_create创建线程，另一种是fork创建进程。进程的开销比线程要大，一般都采用thread测试。fio默认会使用fork()创建job，如果这个选项设置的话，fio将使用pthread_create来创建线程。

runtime=1000 测试时间为1000秒，如果不写则一直将5g文件分4k每次写完为止。ioengine=libaio 指定io引擎使用libaio方式。libaio：Linux本地异步I/O。请注意，Linux可能只支持具有非缓冲I/O的排队行为(设置为“direct=1”或“buffered=0”)；rbd:通过librbd直接访问CEPH Rados iodepth=16 涉及到 NCQ(Native Command Queueing，本地命令队列)技术的知识，一些存储磁盘的IO口的协议支持NCQ ，如果NCQ最大深度为 32，则使用 fio 进行性能测试时，其 iodepth不得超过 32；

在异步模式下，CPU不能一直无限的发命令到SSD。比如SSD执行读写如果发生了卡顿，那有可能系统会一直不停的发命令，几千个，甚至几万个，这样一方面SSD扛不住，另一方面这么多命令会很占内存，系统也要挂掉了。这样，就带来一个参数叫做队列深度。(详细的见后面的章节：《fio的iodepth参数说明》)

Block Devices(RBD)，无需使用内核RBD驱动程序(rbd.ko)。该参数包含很多ioengine，如：libhdfs/rdma等rwmixwrite=30 在混合读写的模式下，写占30%group_reporting

如果‘numjobs’设置的话，我们感兴趣的可能是打印group的统计值，而不是一个单独的job。这在‘numjobs’的值很大时，一般是设置为true的，可以减少输出的信息量。如果‘group_reporting’设置的话，fio将会显示最终的per-groupreport而不是每一个job都会显示。
此外lockmem=1g 只使用1g内存进行测试。zero_buffers 用0初始化系统buff

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