简介
硬盘作为电脑的一个主要部件，不仅肩负着记录一切数据信息的重要职责，而且它的性能对整个系统的性能有直接影响。由于磁存储介质的发展较一日千里的半导体技术落后，所以硬盘在整机系统中很多时候充当着一个 瓶颈 的角色。如果把一台整机比喻成一只水桶的话，硬盘就好比水桶中最低一侧的桶壁，水桶是否可以装更多的水就由这一侧桶壁的高度决定。由此，我们可见硬盘对整机系统性能的影响有多大。
既然明白了硬盘性能在整机系统中担当的重要角色，了解如何测试硬盘的性能相信是不少电脑用户所关心的问题。在测试硬盘之前，我们首先要了解一下影响硬盘性能的有关参数，只有这样我们才能在测试中做到有的放矢，更好地分析和利用测试结果，这也有助于我们提高在计算机上所允许的应用的性能。
磁盘性能测试所要关注的参数主要有以下几个：
- 数据吞吐量(Throughput)，指单位时间内可以成功传输的数据数量。对于大量顺序读写的应用，如 VOD(Video On Demand)，则更关注吞吐量指标。连续数据的传输速度又是实际应用中磁盘性能的主要体现，反映了硬盘的数据交换能力，所以硬盘的数据吞吐量是硬盘测试的一个重要数据
- IOPS 即每秒的输入输出量(或读写次数)，是衡量磁盘性能的主要指标之一。IOPS 是指单位时间内系统能处理的 I/O 请求数量，一般以每秒处理的 I/O 请求数量为单位，I/O 请求通常为读或写数据操作请求。随机读写频繁的应用，如 OLTP(OnlineTransaction Processing)，IOPS 是关键衡量指标。
- 硬盘还有一个指标就是响应延时。响应延时实际上是由转速、缓存、单碟容量等等性能综合决定的一个参数，体现在用户的角度，就是一个总体的性能指标。目前主流硬盘的响应延时差别都不大，一般在9ms左右。
Sysbench介绍
sysbench：是一款开源的多线程性能测试工具，可以执行 CPU/内存/线程/IO/数据库等方面的性能测试。本文将指导各位如何安装和配置性能测试工具sysbench来进行磁盘性能测试。
Sysbench安装
编译安装
1、 从git下载软件到本地
git clone https://github.com/akopytov/sysbench.git
2、编译安装sysbench
cd sysbench/ ./autogen.sh ./configure --without-mysql make && make install
注意：若不添加额外参数 –without-mysql ，则会提示需要安装 mysql 相关库。
Yum安装
yum -y install sysbench
使用sysbench对磁盘进行性能测试
1、 准备IO测试文件：执行如下命令，生成16个文件，用于本次测试。
sysbench --test=fileio --file-num=16 --file-total-size=2G prepare
参数含义：
–test=fileio 测试的名称叫做 fileio
–file-num=16 文件的数量是 16 个
–file-total-size=2G 文件的总体大小是 2GB
说明：每个测试文件的大小是 130MB，总计花费 32 秒。
查看测试文件：
$ ll 总用量 2097156 drwxr-xr-x 13 root root 4096 8月 24 15:50 sysbench -rw------- 1 root root 134217728 8月 24 15:57 test_file.0 -rw------- 1 root root 134217728 8月 24 15:57 test_file.1 -rw------- 1 root root 134217728 8月 24 15:58 test_file.10 -rw------- 1 root root 134217728 8月 24 15:58 test_file.11 -rw------- 1 root root 134217728 8月 24 15:58 test_file.12 -rw------- 1 root root 134217728 8月 24 15:58 test_file.13 -rw------- 1 root root 134217728 8月 24 15:58 test_file.14 -rw------- 1 root root 134217728 8月 24 15:58 test_file.15 -rw------- 1 root root 134217728 8月 24 15:57 test_file.2 -rw------- 1 root root 134217728 8月 24 15:57 test_file.3 -rw------- 1 root root 134217728 8月 24 15:57 test_file.4 -rw------- 1 root root 134217728 8月 24 15:57 test_file.5 -rw------- 1 root root 134217728 8月 24 15:57 test_file.6 -rw------- 1 root root 134217728 8月 24 15:58 test_file.7 -rw------- 1 root root 134217728 8月 24 15:58 test_file.8 -rw------- 1 root root 134217728 8月 24 15:58 test_file.9
2、测试多线程下小IO的随机只读性能
$ sysbench --test=fileio --file-num=16 --file-total-size=2G --file-test-mode=rndrd --file-extra-flags=direct --file-fsync-freq=0 --file-block-size=16384 run
WARNING: the --test option is deprecated. You can pass a script name or path on the command line without any options.
sysbench 1.0.6 (using system LuaJIT 2.0.4)
Running the test with following options:
Number of threads: 1
Initializing random number generator from current time
Extra file open flags: 3
16 files, 128MiB each
2GiB total file size
Block size 16KiB
Number of IO requests: 0
Read/Write ratio for combined random IO test: 1.50
Calling fsync() at the end of test, Enabled.
Using synchronous I/O mode
Doing random read test
Initializing worker threads...
Threads started!
File operations:
reads/s: 1487.34
writes/s: 0.00
fsyncs/s: 0.00
Throughput:
read, MiB/s: 23.24
written, MiB/s: 0.00
General statistics:
total time: 10.0002s
total number of events: 14877
Latency (ms):
min: 0.15
avg: 0.67
max: 168.34
95th percentile: 0.84
sum: 9978.66
Threads fairness:
events (avg/stddev): 14877.0000/0.00
execution time (avg/stddev): 9.9787/0.00
参数含义：
–test=fileio 测试的名称叫做 fileio
–file-num=16 文件的数量是 16 个
–file-total-size=2G 文件的总体大小是 2GB
–file-test-mode=rndrd 测试模式是随机读取
–file-extra-flags=direct 使用额外的标志来打开文件{sync,dsync,direct}
–file-fsync-freq=0 执行 fsync() 的频率
–file-block-size=16384 测试时文件块的大小位 16384 (16K)
测试结果：
随机读取的数据吞吐量：23.24 MB/s
随机读的IOPS： 1487.34
平均延迟：0.67毫秒
3、测试多线程下小IO的随机写入性能
$ sysbench --test=fileio --file-num=16 --file-total-size=2G --file-test-mode=rndwr --max-time=180 --file-extra-flags=direct --file-fsync-freq=0 --file-block-size=16384 run
WARNING: the --test option is deprecated. You can pass a script name or path on the command line without any options.
WARNING: --max-time is deprecated, use --time instead
sysbench 1.0.6 (using system LuaJIT 2.0.4)
Running the test with following options:
Number of threads: 1
Initializing random number generator from current time
Extra file open flags: 3
16 files, 128MiB each
2GiB total file size
Block size 16KiB
Number of IO requests: 0
Read/Write ratio for combined random IO test: 1.50
Calling fsync() at the end of test, Enabled.
Using synchronous I/O mode
Doing random write test
Initializing worker threads...
Threads started!
File operations:
reads/s: 0.00
writes/s: 1536.37
fsyncs/s: 0.00
Throughput:
read, MiB/s: 0.00
written, MiB/s: 24.01
General statistics:
total time: 180.0041s
total number of events: 276556
Latency (ms):
min: 0.22
avg: 0.65
max: 279.43
95th percentile: 1.01
sum: 179649.14
Threads fairness:
events (avg/stddev): 276556.0000/0.00
execution time (avg/stddev): 179.6491/0.00
参数含义：
–file-test-mode=rndwr 测试模式是随机写
测试结果：
随机写入的数据吞吐量：24.01 MB/s
随机写的IOPS： 1536.37
平均延迟：0.65毫秒
4、测试多线程下小IO的随机读写性能
$ sysbench --test=fileio --file-num=16 --file-total-size=2G --file-test-mode=rndrw --file-extra-flags=direct --file-fsync-freq=0 --file-block-size=16384 run
WARNING: the --test option is deprecated. You can pass a script name or path on the command line without any options.
sysbench 1.0.6 (using system LuaJIT 2.0.4)
Running the test with following options:
Number of threads: 1
Initializing random number generator from current time
Extra file open flags: 3
16 files, 128MiB each
2GiB total file size
Block size 16KiB
Number of IO requests: 0
Read/Write ratio for combined random IO test: 1.50
Calling fsync() at the end of test, Enabled.
Using synchronous I/O mode
Doing random r/w test
Initializing worker threads...
Threads started!
File operations:
reads/s: 1516.94
writes/s: 1011.33
fsyncs/s: 0.00
Throughput:
read, MiB/s: 23.70
written, MiB/s: 15.80
General statistics:
total time: 10.0073s
total number of events: 25307
Latency (ms):
min: 0.12
avg: 0.39
max: 66.01
95th percentile: 0.77
sum: 9981.29
Threads fairness:
events (avg/stddev): 25307.0000/0.00
execution time (avg/stddev): 9.9813/0.00
参数含义：
–file-test-mode=rndrw 测试模式是随机读写
随机读取的数据吞吐量：23.70 MB/s
随机写入的数据吞吐量：15.80 MB/s
随机读IOPS：1516.94
随机写IOPS：1011.33
平均延迟：0.39毫秒
至此，完成本次对磁盘的全部性能测试。
附录：
Sysbench 的文件测试模式，seqwr 顺序写，seqrew r顺序读写，seqrd 顺序读，rndrd 随机读，rndwr 随机写，rndrw 随机读写。
–file-rw-ratio=4 读写比例调整，为4表示读写比例4:1
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