Тестирование IOPS дисков в Linux
В этой статье рассмотрим способы тестирования производительности IOPS дисков или дискового массива в Linux. IOPS (input/output operations per second) – количество операций ввода-вывода, выполняемые системой хранения данных за одну секунду (это может быть как один диск, RAID массив или LUN на системе хранения). Условно IOPS можно считать количество блоков, которые успевает считаться или записаться на носитель.
Для большинства дисков производители указывают номинальные значения IOPS, но такие значение на практике не гарантируются. Для понимания производительности вашей дисковой подсистемы перед запуском проекта желательно получить значения IOPS.
Установка утилиты fio для тестирования IOPS в Linux
Для замера производительности IOPS дисков в Linux можно использовать утилиту fio (утилита доступна для CentOS в репозитории EPEL). Соотвественно для установки fio в RHEL, CentOS используется пакетный менеджер yum (dnf):
# yum install epel-release -y
# yum install fio -y
Либо apt-get в Debian, Ubuntu :
# apt-get install fio
Затем вам нужно определить диски для тестирования. Тестирование выполняется путев выполнения операций записи/чтения в той директории, в которую примонтирован диск или LUN.
Измерение производительности дисков в IOPS с помощью fio
Выполним несколько видов тестирования производительности IOPS диска в различных сценариях нагрузки на диск (реждим тестирования, который нужон выбрать зависит от логики размещенного приложения и общей архитектуры проекта).
Тест случайных операций на чтение/запись
При запуске такого теста, будет создан файл размером 8 Гб. Затем утилита fio выполнит чтение/запись блока 4КБ (стандартный размер блока) с разделением на 75/25% по количеству операций чтения и записи и замерит производительность. Команда выглядит следующим образом:
# fio —randrepeat=1 —ioengine=libaio —direct=1 —gtod_reduce=1 —name=fiotest —filename=testfio —bs=4k —iodepth=64 —size=8G —readwrite=randrw —rwmixread=75
Первую проверку я запустил на массиве из двух SSD дисков и результаты получились хорошие:
- Чтение:
328MiB/s, 83000 IOPS
Запись:
110MiB/s, 28000 IOPS
Так как мы запустили тест на чтение/запись, показатели по отдельным проверкам, будут чуть выше.
Для сравнения, я замерил скорость на обычном SATA диске:
- Чтение
1.7 MiB/s, 430 IOPS
Запись
Для HDD диска результаты, конечно гораздо хуже, чем для SSD.
Тест случайных операций на чтение
Чтобы замерить производительность дисков только для случайных операций на чтение, нужно выполнить следующую команду:
# fio —randrepeat=1 —ioengine=libaio —direct=1 —gtod_reduce=1 —name=fiotest —filename=testfio —bs=4k —iodepth=64 —size=8G —readwrite=randread
Команда поменялась в самом конце на —readwrite=randread .
Как ранее я уже говорил, скорость по отдельным замерам будет выше:
Если запустить тест только на чтение, разница со смешанным тестом достигает (200-250 MiB/s и 67000 IOPS), что достаточно ощутимо.
Тест случайных операций на запись
Для замера производительности диска для случайных операций записи, выполните команду:
# fio —randrepeat=1 —ioengine=libaio —direct=1 —gtod_reduce=1 —name=fiotest —filename=fiotest —bs=4k —iodepth=64 —size=8G —readwrite=randwrite
Производительность операций записи на хороших SSD дисках тоже очень высокая. Как и в случае с чтением, разница со смешанным тестом достигает 200-250 MiB/s, а в IOPS 56000.
Если опираться на официальную документацию по дискам от производителя (это SSD диски от Intel), можно смело сказать, что в данном случае они не обманули.
Тестирование производительности дисков с помощью файлов.
Утилита fio позволяет проверять диски не только с помощью интерактивного запуска команд, но и запускать заранее подготовленные конфигурационные файлы для тестов. Чтобы воспользоваться данным вариантом, создайте файл:
И добавьте в него содержимое:
Теперь запустите тест:
Данный тест замерит скорость чтения диска. Чтобы выполнить проверку производительности для операций записи, используйте такой конфиг:
Проверка latency диска с помощью ioping
Помимо IOPS есть еще один важный параметр, характеризующий качество вашей дисковой подсистемы – latency. Latency – это время задержки выполнения запроса ввода/вывода и характеризуют время доступа к системе хранения (измеряется в миллисекундах). Чем выше latency, тем больше приходится ждать вашему приложения данных от дисковой подсистемы. Для типовых систем хранения значения latency более 20 мс считаются плохими.
Для проверки latency диска используется утилита ioping:
# yum install ioping -y
# apt-get install ioping
Запустите тест latency для диска (выполняется 20 запросов):
Среднее значение 298.7 us (микросекунд), т.е. средняя latency диска в нашем случае 0.3 ms, что очень хорошо.
Таким образом, вы можете провести нагрузочное тестирование дисковой подсистемы на вашем сервере до запуска проекта и получить максимальную производительность. Конечно такой тест не дает гарантий, что дисковый массив или диск будет постоянно гарантировать такую производительность, но на начальном этапе это тест, который обязательно нужно выполнить. Методика тестирования IOPS в Windows описана в этой статье.
Скорость Диска (Чтения/Записи): Тест HDD, SSD в Linux
Из этой статьи вы узнаете, как проверить производительность файловой системы на таких устройствах, как HDD, SSD, USB Флэшки и т. п.
Я покажу, как произвести тестирование скорости чтения/записи диска из командной строки в Linux с помощью команды dd .
А также, вы узнаете как установить и использовать утилиту hdparm для измерения скорости чтения жесткого диска в Linux Mint, Ubuntu, Debian, CentOS, RHEL.
Берите средний результат: Для определения точной скорости чтения/записи, все приведенные ниже тесты необходимо проводить по несколько раз (обычно 3-5) и брать средний результат.
dd: ТЕСТ Скорости ЗАПИСИ Диска
Выполните следующую команду для определения скорости ЗАПИСИ на накопитель:
dd: ТЕСТ Скорости ЧТЕНИЯ Диска
Чтобы получить реальную скорость, необходимо предварительно очистить кэш.
Выполни следующую команду, чтобы узнать скорость ЧТЕНИЯ из буфера:
Очистите кэш и измерьте реальную СКОРОСТЬ чтения непосредственно с жесткого диска:
dd: ТЕСТ Скорость Чтения/Записи Внешнего Накопителя
Дельный Совет: Добавили новый диск в /etc/fstab ? Перезагрузка не нужна! Примонтируйте его всего лишь одной командной! Читать далее →
Для проверки производительности какого-либо внешнего HDD, SSD, USB Флэшки либо другого съемного носителя или удаленной файловой системы, просто перейдите в точку монтирования и выполните приведенные выше команды.
Либо, вместо tempfile , можно непосредственно прописать путь к точке монтирования, например:
Напоминание: Все приведенные выше команды используют временный файл tempfile . Не забудьте удалить его по окончанию тестов.
hdparm: Проверка Производительности HDD, SSD, USB Флэш Накопителья
Так же она может использоваться в качестве простой утилиты для сравнительного анализа, которая позволяет быстро узнать скорость ЧТЕНИЯ с диска.
hdparm доступен из стандартных репозиториев в большинстве Linux дистрибутивах.
Установите hdparm , в зависимости от вашего Linux дистрибутива.
Дельный Совет: Решаете проблему производительности жесткого диска? Дополнительно будет хорошей идеей проверить скорость Интернет-канала. Это можно легко сделать из командной строки в Linux! Читать далее →
В Linux Mint, Ubuntu, Debian:
В CentOS, RHEL:
Запустите hdparm , как показано ниже, для измерения скорости ЧТЕНИЯ с устройства /dev/sda :
17 Replies to “Скорость Диска (Чтения/Записи): Тест HDD, SSD в Linux”
Anyone has hdparm version for Android?
«Reminder: All the above commands use the temporary file tempfile. Don’t forget to delete it when you complete the tests.»
I can not find any place where you instruct as to how to delete the tempfile. How is this done safely?
go to directory where you executed the command, in terminal:
««rm tempfile««
or in a gui select the file and delete it.
I must have done something wrong. I tested first with bs=4k and count=256k.
It finished quickly.
Afterwards I decided myself to alter the parameters like so: bs=1M and count=256k
I didn’t know exactly what I was doing. I left it running not having slightest hunch if it’s wrong to interrupt it via Ctrl-C. It run approximately 1000 seconds having written almost 100GB of all 150GB free on the SSD. Only then I’ve read the man pages searching for clues but still didn’t found. So I have a couple of questions if kindly allowed. That ‘k’ at the end of count I am not sure of it’s meaning or even if it makes sense. I have to also ask what would have happened if the command filled the whole free space? Would it have stopped by itself with message/error? Was it dangereous for an ssd doing this. The fact I performed it from sysresccd on ssd with Windows installed has any effect on outcome?
I mean the if = is it from the RAM memory? I specified an of= on the ssd after mounting it like /mnt/windows/some.output.file. Is the way I did it significant for the results?
> bs=4k and count=256k
k means what it always means: about 1,000, but in the case of computers (here), usually 1024. «bs» means block size, «count» means number of blocks. So this means write 4k x 256k bytes. 1k x 1k = 1 megabyte (about 1,000 x about 1,000 = about 1,000,000). How many megabytes? Since we already took care of the ‘k’s; 4x 256 = 1024 (aka about 1000, or 1k again.) What’s 1k x 1k x 1k? 1 gigabyte (about 1,000,000,000.) You wrote 1 gigabyte of zeros.
> bs=1M and count=256k
1M = (1k x 1k)
(1k x 1k) x 1k(the k from «count») = 1 gigabyte
1 gigabyte x 256 = 256 gigabytes.
You were writing 256 gigabytes of zeros. Your drive is only 150 gigabytes in size. It won’t hurt your drive, it will just delete everything on your drive. When it fills your drive, it will stop.
The «if» is not from ram, it is a program (/dev/zero) in your system disguised as a file but whenever it is read is just endless zeros.
How to check sdb drive?
Should I use /dev/sdb instead of /dev/zero here:
sync; dd if=/dev/zero of=/media/user/MyUSB/tempfile bs=1M count=1024; sync
?
I think you missed the best software package for this kind of tests. It’s called fio:
https://github.com/axboe/fio/
It’s not accurate. The second sync does not influence the measurement (it’s being run after dd reports the results) and thus it’s influenced by caching. If you try the same test with 4096 or 8192 megs, you’ll have worse results (but closer to the reality).
One way to correct for this is measuring the whole process with the time command and then doing the division manually. E.g.:
# time (sync; dd if=/dev/zero of=tempfile bs=1M count=8192; sync)
You’ll see that dd will report a higher throughput, but you can then divide 8192 with whatever seconds time comes up with.
You need `conv=fdatasync` in your dd commands to include flush and sync time. Otherwise the results will be way too high, as others have mentioned.
/dev/sdb2:
Timing cached reads: 16830 MB in 1.99 seconds = 8454.99 MB/sec
Timing buffered disk reads: 434 MB in 3.01 seconds = 144.27 MB/sec
great post:) keep simple
Hello, after doing some tests with different «GB» my storage on NVMe was filled with 7% (56GB), can I delete that storage or stay there permanently?