性能测试工具

1 整机性能测试方法

测试使用UnixBench工具

UnixBench是linux、unix测试系统基准性能的经典工具，UNIXBENCH包含了系统调用、读写、进程、2D、3D、管道、运算、C库等系统基准性能，会对系统CPU、内存、磁盘、网络等各个方面进行一系列的测试，然后将每个测试结果和基准值进行比较,得到一个索引值,所有测试项目的索引值结合在一起形成一个测试分数值。

使用方法：

安装：tar -xvzf unixbench-5.1.3.tgz：解压unixbench-5.1.3.tgz压缩包

      cd unixbench-5.1.3：进入unixbench-5.1.3文件夹 

make：编译安装unixbench

使用：在unixbench-5.1.3文件夹中使用命令。

字符串能力测试：./Run dhry2reg

浮点能力测试：./Run whetstone-double

综合能力测试：./Run -c 4 （指定并行线程数）

2 磁盘性能

磁盘性能通过FIO测试，磁盘的性能关键指标包括IOPS、带宽和时延。

• IOPS，iops指的是磁盘每秒能够处理的io请求个数，一般用于评估随机读写的性能，真实场景对应数据库等应用
• 带宽，带宽针对顺序读写的场景，评估的是磁盘的带宽能力，真实场景一般对应文件服务器等应用
• 时延，物理IOPS还是带宽的场景，时延都表明了磁盘处理的速度

安装fio

第一种方式，安装包离线使用

先确认gcc已正常使用编译器 命令：解压gcc rpm包 cd gcc rpm -ivh *.rpm --nodeps --force

然后安装读写引擎 libaio 命令：yum -y install libaio-devel

安装fio：tar -xvzf fio-2.1.tar.gz：解压压缩包 （无压缩包可直接yum安装：yum -y install fio）

cd fio-2.1：进入fio-2.1文件夹

./configure：配置安装选项

make：编译

make install：安装

使用方式：任意位置输入命令：

fio --name=global --ioengine=libaio --bs=4k --rw=randrw --filename=/dev/vda --runtime=300 --direct=1 --time_based -numjobs=1 -iodepth=32 --name=job --group_reporting

第二种，命令行yum下载

1). yum -y install libaio-devel

2). yum -y install fio

安装完成即可输入命令使用

fio --name=global --ioengine=libaio --bs=4k --rw=randrw --filename=/dev/vda --runtime=300 --direct=1 --time_based -numjobs=1 -iodepth=32 --name=job --group_reporting

虚拟机存储IOPS性能测试（16K随机读/写）：

随机写：fio -name=/mnt/sdc/tmpfile（根据实际磁盘挂载情况设置） -direct=1 -iodepth=XX（1-32范围内可选）j -rw=randwrite -ioengine=libaio -bs=16k -size=16G -numjobs=1 -group_reporting -runtime=600

随机读：fio -name=/mnt/sdc/tmpfile（根据实际磁盘挂载情况设置） -direct=1 -iodepth=XX（1-32范围内可选） -rw=randread -ioengine=libaio -bs=16k -size=16G -numjobs=1 -group_reporting -runtime=600

-direct 是（1）否（0）跳过buffer使用直接IO；

-iodepth IO队列深度，1-32范围内可选；

-ioengine=libaio使用libaio异步io库libaio作为IO引擎，异步IO；

-bs 16k单次IO块大小为16K；

-size 16G总共IO大小；

-rw指定测试类别此处为randwrite随机写/ randread随机读。

3 内存性能测试--- stream

Stream测试是内存测试中业界公认的内存带宽性能测试基准工具。stream由Virginia University提供，通过生成四种不同模式下的内存读写操作，用于测试高性能计算机的内存带宽。 现代计算机中都是用缓存技术，为了保证测试正确反映计算机内存的读写性能，测试中使用的数据量应远大于缓存大小。

Copy为最简单的操作，即从一个内存单元中读取一个数，并复制到另一个内存单元，有2次访存操作。
Scale是乘法操作，从一个内存单元中读取一个数，与常数scale相乘，得到的结果写入另一个内存单元，有2次访存。
Add是加法操作，从两个内存单元中分别读取两个数，将其进行加法操作，得到的结果写入另一个内存单元中，有2次读和1次写共3次访存。
Triad是前面三种的结合，先从内存中读取一个数，与scale相乘得到一个乘积，然后从另一个内存单元中读取一个数与之前的乘积相加，得到的结果再写入内存。所以，有2次读和1次写共3次访存操作。

测试结果一般的规律是Add > Triad > Copy > Scale。一次Add操作需要访问三次内存（两个读操作，一个写操作），Triad操作也需要三次访问内存， Copy和Scale操作需要两次访问内存。单位操作内，访问内存次数越多，越能够掩盖访存延迟，带宽越大。

工具安装：

解压 tar xvf stream.tar

编译安装

单线程：gcc -mtune=native -march=native -O3 -mcmodel=medium -DSTREAM_ARRAY_SIZE=200000000 -DNTIMES=30 stream.c -o stream.o

多线程：gcc -mtune=native -march=native -O3 -mcmodel=medium -fopenmp -DSTREAM_ARRAY_SIZE=200000000 -DNTIMES=30 stream.c -o stream.o

测试命令

./stream.o

4 **CPU性能测试----**sysbench

sysbench是一个开源的、模块化的、跨平台的多线程性能测试工具，可以用来进行CPU、内存、磁盘I/O、线程、数据库的性能测试。Sysbench 测试CPU性能的算法是在指定时间内循环进行素数计算。

工具编译安装：

解压安装包：tar –zxvf sysbench.tar.gz

更新套件： rpm -Uvh --force --nodeps *rpm

执行命令：

1）测试Threads=1时的cpu性能

sysbench --threads=1 cpu run

2）测试Threads=4时的CPU性能

sysbench --threads=4 cpu run

5 网络性能----netperf

虚机的网络性能主要包括两个方面

• 带宽，指的是网卡的带宽限制，对应场景一般为下载服务器等
• pps，每秒包处理数，主要对应机器的cpu处理能力，对应场景一般为web服务器等

测试使用netperf 工具进行，具有一定的通用可比性。其中TCP_STREAM用来测试带宽，TCP_CRR用来测试pps。

测试场景分为两个：1）不同VPC下的两个虚机互相访问；2）同一VPC下两个虚机互相访问。两个场景分别反应：外网访问虚机的网络性能，以及内部虚机互访的网络性能。

使用netperf-2.7.0

安装方式：tar -xvzf netperf-2.7.0.tar.gz解压压缩包

    cd netperf-2.7.0进入netperf-2.7.0文件夹 

    ./configure配置安装配置 

    make编译安装 

进入netperf-2.7.0/文件夹

使用方式：

服务器端：在netperf-2.7.0/文件夹下使用命令./netserver

客户端：在netperf-2.7.0/文件夹下使用命令：

• netperf -H 192.168.100.99 -P 12865 -T UDP_STREAM -l 10 -- -m 2048 //指定端口或
• netperf -H 192.168.100.99 -T UDP_STREAM -l10 -- -m 2048. //使用默认端口

netperf使用服务端

• netserver //启动服务器
• ssh -ln //监听端口
• ps aux |grep net //查看其进程
• netstat -nap|grep net //查看状态

关闭虚拟机防火墙：在服务器端、客户端关闭防火墙，命令：service iptables stop

虚拟机的增强网络性能测试：

ifconfig ethx mtu 8240设置虚拟机网卡MTU=8240

• ethx指定虚拟机网卡

./netperf –t TCP_STREAM –H remote（根据实际IP设置） –l 120 -- -m8192测5次

• -t TCP_STREAM：指定的测试类别为TCP吞吐测试

./netperf –t UDP_STREAM –H remote（根据实际IP设置） –l 120 -- -m8192测5次

• -t UDP_STREAM：指定的测试类别为UDP吞吐测试
• remote指的是远端netperf服务器IP地址
• -l 120指定的时间为120s

测试结果单位是Mbit/s

命令介绍

根据作用范围的不同，netperf的命令行参数可以分为两大类：全局命令行参数、测试相关的局部参数，两者之间使用--分隔：

Netperf [global options] –-[test-specific options]

其中：

全局命令行参数包括如下选项：

-H host ：指定远端运行netserver的server IP地址。

-l testlen：指定测试的时间长度（秒）

-t testname：指定进行的测试类型，包括TCP_STREAM，UDP_STREAM，TCP_RR，TCP_CRR，UDP_RR

测试相关的局部参数包括如下选项：

-s size 设置本地系统的socket发送与接收缓冲大小

-S size 设置远端系统的socket发送与接收缓冲大小

-m size 设置本地系统发送测试分组的大小

-M size 设置远端系统接收测试分组的大小

-D 对本地与远端系统的socket设置TCP_NODELAY选项