在 Linux 下如何測試硬碟效能（feat. Ubuntu）

使用圖形界面的工具

搜尋 Disk 就可以找到

傳輸率：

• 取樣數目：以我個人的經驗來說，預設的 100 就夠了，更多也不會準到哪裡去。如果你測的是隨身碟之類較慢的裝置，那就請設的更小一點，不然會測到天荒地老。
• 取樣大小：這個就比較微妙，不過我建議是看你的硬碟快取有多大，然後要比它大一些，像是現在的桌機多數都有 128M 以上，這時候我會設成 200M

注：這裡的 MiB 指的是 Mega Binary Byte，也就是 1024 進位的意思

存取時間：

取樣數目：按照預設值就好了，除非你測的是很大的傳統硬碟 ex. 3T 以上

上圖是 創見 JetFlash JF760 16GB 的測試結果。

使用 hdparm

就… 好用的內建工具

➜  ~ sudo hdparm -tT --direct /dev/sda

/dev/sda:
 Timing O_DIRECT cached reads:   3160 MB in  2.00 seconds = 1580.36 MB/sec
 Timing O_DIRECT disk reads: 2702 MB in  3.01 seconds = 897.76 MB/sec

上面的設定 -t 測有快取的，-T 測沒快取的，--direct 關閉分頁快取。

使用 Sysbench

當然直接從套件庫安裝也是可以，不過套件庫裡面的版本比較舊，輸出結果比較難懂，我不喜歡。

sudo apt install sysbench

我比較喜歡從官方的 GitHub 上編譯，反正程式很小，編譯不用花多少時間！

首先安裝編譯需要的工具：

sudo apt install make automake libtool pkg-config libaio-dev
# For MySQL support
sudo apt install libmysqlclient-dev libssl-dev
# For PostgreSQL support
sudo apt install libpq-dev

到這裡下載最新的版本：

https://github.com/akopytov/sysbench/releases/latest

編譯並安裝：

# 解壓縮
unzip sysbench-1.x.x.zip

# 編譯
cd sysbench-1.x.x
./autogen.sh
# 加入 --with-pgsql 選項，以啟用 PostgreSQL
./configure
make -j4

# 安裝
sudo make install

安裝完成之後，就可以開始測試！

首先設定建立總計 1G 的測試檔案，怎麼生成就靠預設值：

~ » sysbench fileio --threads=20 --file-total-size=1G --file-test-mode=rndrw prepare
sysbench 1.0.17 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)

128 files, 8192Kb each, 1024Mb total
Creating files for the test...
Extra file open flags: (none)
Creating file test_file.0
Creating file test_file.1
Creating file test_file.2
 ...略...
 Creating file test_file.127
 1073741824 bytes written in 13.79 seconds (74.27 MiB/sec).

接下來就可以開始測試：

➜  ~ sysbench fileio --threads=20 --file-total-size=1G --file-test-mode=rndrw run    
sysbench 1.0.17 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)

...略...

File operations:
    reads/s:                      38.69
    writes/s:                     25.87
    fsyncs/s:                     208.78

Throughput:
    read, MiB/s:                  0.60
    written, MiB/s:               0.40

General statistics:
    total time:                          20.1341s
    total number of events:              2944

Latency (ms):
         min:                                    0.00
         avg:                                   80.90
         max:                                 3867.97
         95th percentile:                      376.49
         sum:                               238155.27

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           147.2000/55.00
    execution time (avg/stddev):   11.9078/1.87

然後也不要忘記清理剛才建立的檔案：

➜  ~ sysbench fileio --threads=20 --file-total-size=1G --file-test-mode=rndrw cleanup
sysbench 1.0.17 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)

Removing test files...

嗯… 我知道這段

使用 fio

總之是個很複雜的工具，報告非常詳細，我也只用過幾次，我覺得 SSORC.tw 在參數的解釋上比較詳細，有興趣的各位就直接去看吧！

注意：千萬 不要 指到 block 裝置，會抹掉的！

➜  ~ fio --name fio_test_read  --direct=1 --rw=randrw --bs=4k --size=1G --refill_buffers --ioengine=libaio --iodepth=16
fio_test_read: (g=0): rw=randrw, bs=(R) 4096B-4096B, (W) 4096B-4096B, (T) 4096B-4096B, ioengine=libaio, iodepth=16
fio-3.1
Starting 1 process
Jobs: 1 (f=1): [m(1)][95.9%][r=0KiB/s,w=0KiB/s][r=0,w=0 IOPS][eta 00m:02s]            
fio_test_read: (groupid=0, jobs=1): err= 0: pid=3020: Mon Jul 15 02:12:47 2019
   read: IOPS=2740, BW=10.7MiB/s (11.2MB/s)(512MiB/47824msec)
    slat (usec): min=2, max=890, avg=30.84, stdev=23.99
    clat (usec): min=63, max=11126k, avg=3510.23, stdev=150054.01
     lat (usec): min=80, max=11126k, avg=3541.69, stdev=150053.58
    clat percentiles (usec):
     |  1.00th=[    281],  5.00th=[    343], 10.00th=[    404],
     | 20.00th=[    494], 30.00th=[    529], 40.00th=[    553],

...略...

• --ioengine=libaio：還蠻有效的，用 async io 的方式可以避免被 CPU 限制
• --name fio_test_read：請千萬不要用 /dev/sda 之類的，除非你很清楚自己在幹麻
• --refill_buffers：避免使用 buffer
• --iodepth=16：使用 16 個 Thread / Worker 進行測試

Reference

• Linux Disk I/O 效能測試 – Soul & Shell Blog
• fio 計算硬碟的 IOPS | SSORC.tw
• 使用FIO測試linux磁盤的iops @ 主要步驟的部落格 :: 痞客邦 ::