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首頁 文件存儲NAS 操作指南 性能調優 NAS性能測試

NAS性能測試

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本文介紹如何在Linux/Windows系統中使用FIO工具對文件系統進行吞吐和IOPS的性能測試。

前提條件

您已經創建了待測試的文件系統，并將文件系統掛載到ECS實例上。具體操作，請參見快速入門。

背景信息

本文示例的性能參數，均為Linux/Windows系統下采用FIO工具的測試結果，以此作為文件存儲NAS產品性能指標參考。如果想達到文件存儲NAS的官網性能指標 ，建議使用多臺ECS進行測試。文件存儲NAS的官網性能指標，請參見文件存儲 NAS。

注意事項

性能測試前，請注意以下事項。

  • 吞吐最大不會超過ECS內網帶寬，如果內網帶寬太小，則吞吐會被流量控制。

    例如，您購買的是最低容量的通用容量型NAS文件系統，其初始讀帶寬為150 MB/s。如果您的ECS內網帶寬為100 Mbps，則吞吐最大可達12.5 MB/s，如果要測試達到150 MB/s，則需要至少12臺ECS進行測試。 如果您的ECS內網帶寬為1 Gbps，則吞吐最大可達到125 MB/s，如果要測試達到150 MB/s，則需要至少2臺ECS進行測試。

  • 在Linux操作系統中，NFS客戶端對于同時發起的NFS請求數量進行了控制，默認編譯的內核中此參數值為2，嚴重影響性能。請在安裝NFS客戶端后，修改同時發起的NFS請求數量，提高NFS性能。具體操作，請參見如何修改同時發起的NFS請求數量？。

  • 在Windows操作系統中，測試NFS協議NAS文件系統性能會受限于Windows NFS客戶端串行執行單個文件系統的請求，請調整-numjobs參數增加FIO測試文件數量。

操作步驟

  1. 遠程連接ECS實例。具體操作，請參見ECS連接方式。

  2. 安裝FIO測試工具。如果已安裝，請跳過此步驟，直接運行性能測試命令。

    • Linux操作系統

      操作系統

      安裝命令

      CentOS

      sudo yum install fio

      Redhat

      Alibaba Cloud Linux

      Ubuntu

      依次執行以下安裝命令：

      1. sudo apt-get  update
      2. sudo apt-get install fio

      Debian

    • Windows操作系統

      您可以下載msi格式的安裝包進行安裝。FIO安裝包下載地址，請參見fio官網。

  3. 運行性能測試命令，具體的命令請參見下文。

Linux系統下的性能測試命令

本節以通用容量型NAS為例，在單臺Linux ECS中執行以下命令測試性能。

  • 隨機讀IOPS：

    fio -numjobs=1 -iodepth=128 -direct=1 -ioengine=libaio -sync=1 -rw=randread -bs=4K -size=1G -time_based -runtime=60 -name=Fio -directory=/mnt

    測試結果樣例：

    image.png

  • 隨機寫IOPS： 

    fio -numjobs=1 -iodepth=128 -direct=1 -ioengine=libaio -sync=1 -rw=randwrite -bs=4K -size=1G -time_based -runtime=60 -name=Fio -directory=/mnt

    測試結果樣例：

    image.png

  • 隨機讀吞吐：

    fio -numjobs=1 -iodepth=128 -direct=1 -ioengine=libaio -sync=1 -rw=randread -bs=1M -size=1G -time_based -runtime=60 -name=Fio -directory=/mnt

    測試結果樣例：

    image.png

  • 隨機寫吞吐：

    fio -numjobs=1 -iodepth=128 -direct=1 -ioengine=libaio -sync=1 -rw=randwrite -bs=1M -size=1G -time_based -runtime=60 -name=Fio -directory=/mnt

    測試結果樣例：

    image.png

Windows系統下的性能測試

本節以通用容量型NAS掛載到Z盤，FIO可執行文件安裝在C:\Program Files\fio\fio.exe為例，執行以下命令測試性能。

說明

如果在Windows系統測試NFS協議NAS文件系統性能，受限于Windows NFS客戶端串行執行單個文件系統的請求，請調整-numjobs參數增加FIO測試文件數量。

  • 隨機讀IOPS： 

    "c:\Program Files\fio\fio.exe" -name=Fio -numjobs=2 -iodepth=128 -direct=1 -ioengine=windowsaio -sync=1 -rw=randread -bs=4K -size=1G -time_based -runtime=60 -group_reporting -thread -directory=Z\:\

    測試結果樣例：

    image.png

  • 隨機寫IOPS：

    "c:\Program Files\fio\fio.exe" -name=Fio -numjobs=2 -iodepth=128 -direct=1 -ioengine=windowsaio -sync=1 -rw=randwrite -bs=4K -size=1G -time_based -runtime=60 -group_reporting -thread -directory=Z\:\

    測試結果樣例：

    image.png

  • 隨機讀吞吐：

    "c:\Program Files\fio\fio.exe" -name=Fio -numjobs=2 -iodepth=128 -direct=1 -ioengine=windowsaio -sync=1 -rw=randread -bs=1M -size=1G -time_based -runtime=60 -group_reporting -thread -directory=Z\:\

    測試結果樣例：

    image.png

  • 隨機寫吞吐：

    "c:\Program Files\fio\fio.exe" -name=Fio -numjobs=2 -iodepth=128 -direct=1 -ioengine=windowsaio -sync=1 -rw=randwrite -bs=1M -size=1G -time_based -runtime=60 -group_reporting -thread -directory=Z\:\

    測試結果樣例：

    image.png

FIO參數說明

測試命令中有關FIO各參數含義的說明如下表所示。

參數

說明

direct

表示是否使用direct I/O。默認值：1。

  • 值為1：表示使用direct I/O，忽略I/O緩存，數據直寫。

  • 值為0：表示不使用direct I/O。

iodepth

表示測試時的IO隊列深度。例如-iodepth=1表示FIO控制請求中的I/O最大個數為1。

rw

表示測試時的讀寫策略。您可以設置為：

  • randwrite：隨機寫。

  • randread：隨機讀。

  • read：順序讀。

  • write：順序寫。

  • randrw：混合隨機讀寫。

ioengine

表示測試時FIO選擇哪種I/O引擎，通常選擇libaio，更符合日常應用模式，更多的選擇請查閱FIO官方文檔。

bs

表示I/O單元的塊大小（block size）。讀取和寫入的值可以以read、write格式單獨指定，其中任何一個都可以為空以將該值保留為其默認值。

size

表示測試文件大小。

FIO會將指定的文件大小全部讀/寫完成，然后才停止測試，除非受到其他選項（例如運行時）的限制。如果未指定該參數，FIO將使用給定文件或設備的完整大小。也可以將大小作為1到100之間的百分比給出。例如指定size=20%，FIO將使用給定文件或設備完整大小的20%空間。

numjobs

表示測試的并發線程數。

runtime

表示測試時間，即FIO運行時長。

如果未指定該參數，則FIO會持續將上述size指定大小的文件，以每次bs值為塊大小讀/寫完。

group_reporting

表示測試結果顯示模式。

如果指定該參數，測試結果會匯總每個進程的統計信息，而不是以不同任務來統計信息。

directory

表示待測試的文件系統掛載路徑。

name

表示測試任務名稱，可以隨意設定。

有關各參數的更多說明，請參見FIO MAN手冊。

相關問題

更多有關NAS性能方面的FAQ，請參見性能說明FAQ。