Come misurare le prestazioni del disco utilizzando Fio in Linux

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Fio è uno strumento gratuito e open source che può essere utilizzato per il benchmarking e la verifica dell’hardware. Supporta molti motori I/O, inclusi libaio, sync, nmap, syslet, network, slice e altro. Supporta anche molte distribuzioni come Linux, OpenBSD, OpenSolaris, HP-UX, Android e Windows. Può funzionare sia su file che su dispositivi bloccati.

In questo tutorial impareremo come installare Fio su Linux, impareremo anche come usare Fio con alcuni esempi.

Requisiti

Installa Ubuntu 16.04 desktop o successivo sul tuo sistema.
Un utente normale con privilegi sudo.

Installa Fi

Qui installeremo Fio in tutte le principali distribuzioni Linux come CentOS 7, Ubuntu 16.04 e Debian 9.

Installa Fio su Ubuntu 16.04

Per impostazione predefinita, Fio è disponibile nel repository Ubuntu predefinito, quindi puoi installarlo facilmente eseguendo il seguente comando:

sudo apt-get install fio -y

Installa Fio su CentOS 7

Per impostazione predefinita, Fio non è disponibile nel repository CentOS predefinito. Quindi dovrai installare il repository EPEL sul tuo sistema. Puoi installarlo eseguendo il seguente comando:

sudo yum install epel-release -y

Una volta installato il repository EPEL, puoi installare Fio eseguendo il seguente comando:

sudo yum install fio -y

Installa Fio su Debian 9

Per impostazione predefinita, Fio è disponibile nel repository Debian, puoi installarlo semplicemente eseguendo il seguente comando:

sudo apt-get install fio -y

Lavorare con Fio

Ora Fio è installato sul tuo sistema. È ora di vedere come usare Fio con l’esempio.

Esempio 1: test di digitazione casuale

Iniziamo eseguendo il seguente comando. Questo comando scriverà un totale di file da 2 GB [4 jobs x 512 MB = 2GB] eseguire 4 processi contemporaneamente:

sudo fio --name=randwrite --ioengine=libaio --iodepth=1 --rw=randwrite --bs=4k --direct=0 --size=512M --numjobs=4 --runtime=240 --group_reporting

Dovresti vedere il seguente output:

randwrite: (g=0): rw=randwrite, bs=4K-4K/4K-4K/4K-4K, ioengine=libaio, iodepth=1
fio-2.1.3
Starting 4 processes
randwrite: Laying out IO file(s) (1 file(s) / 512MB)
randwrite: Laying out IO file(s) (1 file(s) / 512MB)
randwrite: Laying out IO file(s) (1 file(s) / 512MB)
randwrite: Laying out IO file(s) (1 file(s) / 512MB)
Jobs: 1 (f=1): [__w_] [-.-% done] [0KB/27032KB/0KB /s] [0/6758/0 iops] [eta 00m:00s] 
randwrite: (groupid=0, jobs=4): err= 0: pid=28810: Tue Jul 25 20:28:20 2017
  write: io=2048.0MB, bw=297722KB/s, iops=74430, runt=  7044msec
    slat (usec): min=9, max=47469, avg=38.13, stdev=488.37
    clat (usec): min=1, max=10595, avg= 2.26, stdev=30.99
     lat (usec): min=11, max=47478, avg=40.74, stdev=489.66
    clat percentiles (usec):
     |  1.00th=[    1],  5.00th=[    2], 10.00th=[    2], 20.00th=[    2],
     | 30.00th=[    2], 40.00th=[    2], 50.00th=[    2], 60.00th=[    2],
     | 70.00th=[    2], 80.00th=[    2], 90.00th=[    2], 95.00th=[    2],
     | 99.00th=[    3], 99.50th=[    4], 99.90th=[   16], 99.95th=[   61],
     | 99.99th=[  454]
    bw (KB  /s): min=10626, max=244432, per=32.42%, avg=96530.07, stdev=85594.86
    lat (usec) : 2=4.28%, 4=95.15%, 10=0.44%, 20=0.03%, 50=0.03%
    lat (usec) : 100=0.04%, 250=0.01%, 500=0.01%, 750=0.01%, 1000=0.01%
    lat (msec) : 2=0.01%, 4=0.01%, 10=0.01%, 20=0.01%
  cpu          : usr=11.91%, sys=27.58%, ctx=4646, majf=0, minf=104
  IO depths    : 1=100.0%, 2=0.0%, 4=0.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, >=64=0.0%
     submit    : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
     complete  : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
     issued    : total=r=0/w=524288/d=0, short=r=0/w=0/d=0

Run status group 0 (all jobs):
  WRITE: io=2048.0MB, aggrb=297721KB/s, minb=297721KB/s, maxb=297721KB/s, mint=7044msec, maxt=7044msec

Disk stats (read/write):
  sda: ios=129/2495, merge=0/1599, ticks=11520/91476, in_queue=143340, util=78.35%

Esempio 2: test di lettura casuale

Il seguente comando leggerà un totale di 2 GB di file, eseguendo 4 processi contemporaneamente.

sudo fio --name=randread --ioengine=libaio --iodepth=16 --rw=randread --bs=4k --direct=0 --size=512M --numjobs=4 --runtime=240 --group_reporting

Dovresti vedere il seguente output:

randread: (g=0): rw=randread, bs=4K-4K/4K-4K/4K-4K, ioengine=libaio, iodepth=16
...
randread: (g=0): rw=randread, bs=4K-4K/4K-4K/4K-4K, ioengine=libaio, iodepth=16
fio-2.1.3
Starting 4 processes
randread: Laying out IO file(s) (1 file(s) / 512MB)
randread: Laying out IO file(s) (1 file(s) / 512MB)
randread: Laying out IO file(s) (1 file(s) / 512MB)
randread: Laying out IO file(s) (1 file(s) / 512MB)
Jobs: 4 (f=4): [rrrr] [100.0% done] [467KB/0KB/0KB /s] [116/0/0 iops] [eta 00m:00s]
randread: (groupid=0, jobs=4): err= 0: pid=14521: Tue Jul 25 22:01:24 2017
  read : io=117912KB, bw=503032B/s, iops=122, runt=240028msec
    slat (usec): min=93, max=1178.5K, avg=32554.59, stdev=45398.62
    clat (usec): min=12, max=2611.2K, avg=487669.64, stdev=288615.07
     lat (msec): min=49, max=2667, avg=520.23, stdev=303.69
    clat percentiles (msec):
     |  1.00th=[  167],  5.00th=[  217], 10.00th=[  247], 20.00th=[  289],
     | 30.00th=[  330], 40.00th=[  367], 50.00th=[  404], 60.00th=[  445],
     | 70.00th=[  502], 80.00th=[  603], 90.00th=[  898], 95.00th=[ 1057],
     | 99.00th=[ 1614], 99.50th=[ 1811], 99.90th=[ 2245], 99.95th=[ 2376],
     | 99.99th=[ 2573]
    bw (KB  /s): min=    4, max=  318, per=25.59%, avg=125.65, stdev=59.18
    lat (usec) : 20=0.01%
    lat (msec) : 50=0.01%, 100=0.02%, 250=10.45%, 500=59.10%, 750=15.73%
    lat (msec) : 1000=8.21%, 2000=6.23%, >=2000=0.25%
  cpu          : usr=0.05%, sys=0.17%, ctx=29816, majf=0, minf=165
  IO depths    : 1=0.1%, 2=0.1%, 4=0.1%, 8=0.1%, 16=99.8%, 32=0.0%, >=64=0.0%
     submit    : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
     complete  : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.1%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
     issued    : total=r=29478/w=0/d=0, short=r=0/w=0/d=0

Run status group 0 (all jobs):
   READ: io=117912KB, aggrb=491KB/s, minb=491KB/s, maxb=491KB/s, mint=240028msec, maxt=240028msec

Disk stats (read/write):
  sda: ios=29552/2717, merge=0/2735, ticks=969368/97672, in_queue=1067872, util=100.00%

Esempio 3: leggere il test delle prestazioni di scrittura

Il seguente comando misurerà le prestazioni di lettura/scrittura casuale della chiavetta USB (/dev/sdc1):

sudo fio --randrepeat=1 --ioengine=libaio --direct=1 --gtod_reduce=1 --name=test --filename=random_read_write.fio --bs=4k --iodepth=64 --size=4G --readwrite=randrw --rwmixread=75

Dovresti vedere il seguente risultato del test:

test: (g=0): rw=randrw, bs=4K-4K/4K-4K/4K-4K, ioengine=libaio, iodepth=64
fio-2.1.3
Starting 1 process
Jobs: 1 (f=1): [m] [98.0% done] [191KB/95KB/0KB /s] [47/23/0 iops] [eta 00m:03s]
test: (groupid=0, jobs=1): err= 0: pid=24800: Tue Jul 25 22:10:38 2017
  read : io=15512KB, bw=107237B/s, iops=26, runt=148123msec
  write: io=4968.0KB, bw=34344B/s, iops=8, runt=148123msec
  cpu          : usr=0.08%, sys=0.18%, ctx=5080, majf=0, minf=24
  IO depths    : 1=0.1%, 2=0.1%, 4=0.1%, 8=0.2%, 16=0.3%, 32=0.6%, >=64=98.8%
     submit    : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
     complete  : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.1%, >=64=0.0%
     issued    : total=r=3878/w=1242/d=0, short=r=0/w=0/d=0

Run status group 0 (all jobs):
   READ: io=15512KB, aggrb=104KB/s, minb=104KB/s, maxb=104KB/s, mint=148123msec, maxt=148123msec
  WRITE: io=4968KB, aggrb=33KB/s, minb=33KB/s, maxb=33KB/s, mint=148123msec, maxt=148123msec

Disk stats (read/write):
  sdc: ios=3506/1203, merge=372/28, ticks=7386380/1400600, in_queue=8796700, util=100.00%

Il comando precedente scriverà 20 MB di dati sulla chiavetta USB ed eseguirà letture e scritture da 4 KB utilizzando tre letture per ogni rapporto di scrittura (rwmixread=75).

Fio è uno strumento molto utile che può fornire informazioni sulla velocità del disco e sullo stato di latenza. Ora puoi testare facilmente le prestazioni del tuo disco utilizzando Fio.