Linux性能基準測試工具選擇與測試策略

功能上線前，基準測試的重要性，這篇文章著重介紹一下「Linux 性能基準測試工具及測試方法」

還是老規矩，先請性能領域的大師布倫丹·格雷格（Brendan Gregg）登場

linux_benchmarking_tools

整理測試指標如下圖

測試環境說明：CentOS7， 4c8g

CPU

Super_Pi 是一種用于計算圓周率π的程序，通常用于測試計算機性能和穩定性。它的主要用途是測量系統的單線程性能，因為它是一個單線程應用程序。

#?安裝?bc
yum?-y?install?bc
#?測試
time?echo?"scale=5000;?4*a(1)"?|?bc?-l?-q?&>1

#?結果分析，看?real?即可，時間越短，性能越好

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sysbench 素數計算

#?安裝?sysbench
yum?-y?install?sysbench
#?測試方法:?啟動4個線程計算10000事件所花的時間
sysbench?cpu?--threads=4?--events=10000?--time=0??run

#?結果分析，看?total?time?即可，時間越短，性能越好

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內存

內存帶寬(stream)

Stream測試是內存測試中業界公認的內存帶寬性能測試基準工具

#?編譯安裝?STREAM
yum?-y?install?gcc?gcc-gfortran
git?clone?https://github.com/jeffhammond/STREAM.git
cd?STREAM/
make
#?指定線程數
export?OMP_NUM_THREADS=1
./stream_c.exe

#?結果分析，看?Copy、Scale、Add、Triad，數值越大，性能越好

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磁盤 IO

測試時請準備裸的數據盤，測試完成后請重新格式化磁盤

測試方法和結果分析和文件 IO 測試相同，--filename ?改為具體的數據盤即可，比如/dev/sda ，這里不再贅述

文件 IO

磁盤讀、寫iops

iops：磁盤的每秒讀寫次數，這個是隨機讀寫考察的重點

#?安裝
yum?-y?install?fio
#?測試隨機讀?IOPS
fio?--ioengine=libaio?--bs=4k?--direct=1?--thread?--time_based?--rw=randread?--filename=/home/randread.txt?--runtime=60?--numjobs=1?--iodepth=1?--group_reporting?--name=randread-dep1?--size=1g
#?測試隨機寫?IOPS
fio?--ioengine=libaio?--bs=4k?--direct=1?--thread?--time_based?--rw=randwrite?--filename=/home/randwrite.txt?--runtime=60?--numjobs=1?--iodepth=1?--group_reporting?--name=randread-dep1?--size=1g

#?結果分析，看?IOPS?即可，值越大，性能越好

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磁盤讀、寫帶寬

bw：磁盤的吞吐量，這個是順序讀寫考察的重點

#?測試順序讀
fio?--ioengine=libaio?--bs=4k?--direct=1?--thread?--time_based?--rw=read?--filename=/home/read.txt?--runtime=60?--numjobs=1?--iodepth=1?--group_reporting?--name=randread-dep1?--size=1g
#?測試順序寫
fio?--ioengine=libaio?--bs=4k?--direct=1?--thread?--time_based?--rw=write?--filename=/home/write.txt?--runtime=60?--numjobs=1?--iodepth=1?--group_reporting?--name=randread-dep1?--size=1g

#?結果分析，看?BW?即可，值越大，性能越好

因地制宜，靈活選取。在基準測試時，一定要注意根據應用程序 I/O 的特點，來具體評估指標。

比如 etcd ?磁盤性能衡量指標為：WAL 文件系統調用 fsync 的延遲分布，當 99% 樣本的同步時間小于 10 毫秒就可以認為存儲性能能夠滿足 etcd 的性能要求。

mkdir etcd-bench fio --rw=write --ioengine=sync --fdatasync=1 --directory=etcd-bench --size=22m --bs=2300 --name=etcd-bench

網絡

傳輸速率(pps)

#?server?&?client?編譯安裝?netserver
wget?-c?"https://codeload.github.com/HewlettPackard/netperf/tar.gz/netperf-2.5.0"?-O?netperf-2.5.0.tar.gz
yum?-y?install?gcc?cc?
tar?zxvf?netperf-2.5.0.tar.gz
cd?netperf-netperf-2.5.0
./configure?&&?make?&&?make?install

#?server?端啟動?netserver
netserver
#?監控數據
sar?-n?DEV?5

#?client?端測試
netperf?-t?UDP_STREAM?-H??-l?100?--?-m?64?-R?1?&
#?監控數據
sar?-n?DEV?5

#?結果分析，看?rxpck/s,txpck/s?值即可，值越大，性能越好

網絡帶寬

#?server?端啟動?netserver
netserver
#?監控數據
sar?-n?DEV?5
?
#?client?端測試
netperf?-t?TCP_STREAM?-H??-l?100?--?-m?1500?-R?1?&
#?監控數據
sar?-n?DEV?5

#?結果分析，看?rxkB/s,txkB/s?值即可，值越大，性能越好

Nginx

#?安裝?ab?工具
yum?-y?install?httpd-tools

#?編譯安裝?wrk
git?clone?https://github.com/wg/wrk.git
make
cp?wrk?/usr/local/bin/
?
#?測試，-c表示并發連接數1000，-t表示線程數為2，-d?表示測試時間
wrk?-t12?-c400?-d30s?

#?結果分析，Requests/sec?為?QPS

自動化壓測腳本

壓測需要大量采樣，并實時觀察

git?clone?https://github.com/clay-wangzhi/bench.git
bash?bench.sh

審核編輯：黃飛

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