vdbench和fio测试磁盘性能的对比总结

一、安装

1、安装vdbench，首先安装java：http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html

                              其次下载vdbench安装包并进行安装：http://pan.baidu.com/s/1b7XooY；                     

#mv vdbench50406 /var/www/html/ 
#unzip vdbench50406.zip -d vdbench504

                         启动基准测试之前，使用默认的参数检查安装是否成功完成:

                         # ./vdbench -t

[root@lrrvd vdbench504]# ./vdbench -t


Copyright (c) 2000, 2016, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
Vdbench distribution: vdbench50406 Wed July 20 15:49:52 MDT 2016
For documentation, see 'vdbench.pdf'.

16:47:50.883 input argument scanned: '-f/tmp/parmfile'
16:47:50.939 Starting slave: /var/www/html/vdbench504/vdbench SlaveJvm -m localhost -n localhost-10-171116-16.47.50.757 -l localhost-0 -p 5570
16:48:01.006 Waiting for slave connection: localhost-0
16:48:01.508 All slaves are now connected
16:48:03.002 Starting RD=rd1; I/O rate: 100; elapsed=5; For loops: None

Nov 16, 2017  interval        i/o   MB/sec   bytes   read     resp     read    write     resp     resp queue  cpu%  cpu%
                             rate  1024**2     i/o    pct     time     resp     resp      max   stddev depth sys+u   sys
16:48:04.051         1      86.00     0.08    1024  54.65    0.012    0.009    0.015    0.064    0.010   0.0  12.6   2.1
16:48:05.047         2      93.00     0.09    1024  50.54    0.016    0.012    0.020    0.064    0.012   0.0   5.1   1.0
16:48:06.047         3      94.00     0.09    1024  50.00    0.010    0.007    0.013    0.043    0.006   0.0   2.0   0.0
16:48:07.046         4      88.00     0.09    1024  50.00    0.012    0.008    0.017    0.043    0.009   0.0   2.5   0.5
16:48:08.051         5      99.00     0.10    1024  57.58    0.009    0.007    0.013    0.026    0.005   0.0   2.0   0.5
16:48:08.076   avg_2-5      92.00     0.09    1024  52.61    0.012    0.008    0.016    0.064    0.009   0.0   6.6   1.1
16:48:08.749 Vdbench execution completed successfully. Output directory: /var/www/html/vdbench504/output

             目前为止，安装完成。

介绍一下参数意义：对于一个虚拟块设备，配置以下参数

HD：主机定义

如果您希望展示当前主机，则设置 hd= localhost。如果希望指定一个远程主机，hd= label。

system= IP 地址或网络名称

clients= 用于模拟服务器的正在运行的客户端数量。

SD：存储定义

sd= 标识存储的名称。

host= 存储所在的主机的 ID。

lun= 原始磁盘、磁带或文件系统的名称。vdbench 也可为您创建一个磁盘。

threads= 对 SD 的最大并发 I/O 请求数量。默认为 8。

hitarea= 调整读取命中百分比的大小。默认为 1m

openflags= 用于打开一个 lun 或一个文件的 flag_list

WD：工作负载定义

wd= 标识工作负载的名称

sd= 要使用的存储定义的 ID

host= 要运行此工作负载的主机的 ID。默认设置为 localhost

rdpct= 读取请求占请求总数的百分比，为100，则为读；为0，则为写。

rhpct= 读取命中百分比。默认设置为 0。

whpct= 写入命中百分比。默认设置为 0。

xfersize= 要传输的数据大小。默认设置为 4k。

seekpct= 随机寻道的百分比。可为随机值，为0则为顺序；为100则为随机。

openflags= 用于打开一个 lun 或一个文件的 flag_list，裸盘设置openflags=o_direct

iorate= 此工作负载的固定 I/O 速率

RD：运行定义

rd= 标识运行的名称。

wd= 用于此运行的工作负载的 ID。

iorate= (#,#,...) 一个或多个 I/O 速率

curve：性能曲线（待定义）。

max：不受控制的工作负载。

elapsed= time：以秒为单位的运行持续时间。默认设置为 30。

warmup= time：加热期，最终会被忽略

distribution= I/O 请求的分布：指数、统一或确定性。

pause= 在下一次运行之前休眠的时间，以秒为单位。

openflags= 用于打开一个 lun 或一个文件的 flag_list。

对于一个文件系统，配置以下参数：

HD：主机定义。与虚拟块设备相同

FSD：文件系统定义

fsd= 标识文件系统定义的名称

anchor= 将在其中创建目录结构的目录

width= 要在定位符下创建的目录数

depth= 要在定位符下创建的级别数

files= 要在最低级别创建的文件数

sizes= (size,size,...) 将创建的文件大小

distribution= bottom（如果希望仅在最低级别创建文件）和 all（如果希望在所有目录中创建文件）

openflags= 用于打开一个文件系统 (Solaris) 的 flag_list

FWD：文件系统工作负载定义

fwd= 标识文件系统工作负载定义的名称

fsd= 要使用的文件系统定义的 ID

host= 要用于此工作负载的主机的 ID。

fileio= random 或 sequential，表示文件 I/O 将执行的方式。顺序读写，随机速写；对应裸设备的seekpct

fileselect= random 或 sequential，标识选择文件或目录的方式。选择其中的文件或目录是随机的选择，还是按着顺序选择 

xfersizes= 数据传输（读取和写入操作）处理的数据大小。

operation= mkdir、rmdir、create、delete、open、close、read、write、getattr 和 setattr。选择要执行的单个文件操作。

rdpct= （仅）读取和写入操作的百分比。

threads= 此工作负载的并发线程数量。每个线程需要至少 1 个文件。

RD：运行定义

fwd= 要使用的文件系统工作负载定义的 ID。

fwdrate= 每秒执行的文件系统操作数量。

format= yes / no / only / restart / clean / directories。在开始运行之前要执行的操作。

no是不改变文件目录；yes是改变；restart是接着原来的文件目录再去创建；

operations= 覆盖 fwd 操作。选项相同。

1）测试块设备的性能（随机写）

编辑测试脚本文件test1(测试本机一块磁盘)

hd=default,vdbench=/var/www/html/vdbench504,user=root,shell=ssh
sd=sd1,lun=/dev/vdc,openflags=o_direct,threads=1
wd=wd1,sd=sd1,xfersize=16k,readpct=0,seekpct=100
rd=rd1,wd=wd1,iorate=max,elapsed=120,maxdata=5500g,interval=1,warmup=30

随机读：readpct=100,seekpct=100；随机写：readpct=0,seekpct=100；随机读写各占50%：readpct=50,seekpct=100；顺序读：readpct=100,seekpct=0；顺序写：readpct=0,seekpct=0；顺序读写各占50%：readpct=50,seekpct=0

测试本机两块磁盘（后面类推）

hd=default,vdbench=/var/www/html/vdbench504,user=root,shell=ssh
sd=sd1,lun=/dev/vdc,openflags=o_direct,threads=1
sd=sd2,lun=/dev/vdb,openflags=o_direct,threads=1
wd=wd1,sd=sd*,xfersize=16k,readpct=0,seekpct=100
rd=rd1,wd=wd1,iorate=max,elapsed=120,maxdata=5500g,interval=1,warmup=30

如果多节点测试，则需要设置ssh通信，并且每个节点都安装vdbench，路径一致：

第一步:在本地机器上使用ssh-keygen产生公钥私钥对

第二步:用ssh-copy-id将公钥复制到远程机器中
# ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub remote-host 

多台可以循环或者用ansible批量执行

#for i in {x..y};do ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub 10.139.11.$i;done

#ansible test -m copy -a "src=/root/.ssh/id_rsa.pub dest=/root/.ssh/"
注意: ssh-copy-id 将key写到远程机器的 ~/ .ssh/authorized_key.文件中，通信成功，ssh remote-host

hd=default,vdbench=/var/www/html/vdbench504,user=root,shell=ssh
 hd=hd1,system=10.139.11.118
 hd=hd2,system=10.139.11.119
 #hd=hd3,system=93.93.41.9
 sd=sd1,hd=hd1,lun=/dev/vdc,openflags=o_direct,threads=1
 sd=sd2,hd=hd2,lun=/dev/vdc,openflags=o_direct,threads=1
 wd=wd1,sd=sd*,xfersize=16k,readpct=0,seekpct=100
 rd=run1,wd=wd1,iorate=100,elapsed=120,interval=1

2）测试文件随机写

hd=default,vdbench=/var/www/html/vdbench504,user=root,shell=ssh

fsd=fsd1,anchor=/mnt/1,depth=1,width=10,files=10,size=2m,shared=yes
fwd=fwd1,fsd=fsd1,threads=6,xfersize=4k,fileio=random,fileselect=random,operation=write

rd=rd1,fwd=fwd*,fwdrate=max,format=restart,elapsed=120,interval=1

 fwd=format，表示fwd那行所有的参数设置都被覆盖，不论设置rdpct为多少，全为read操作

 进行数据一致性校验：通过加-v或-j或Validate=yes

-v的数据校验，校验文件会输出到内存中，但是一旦vdbench关闭或者系统重启，校验就会失败。而-j能进行持续校验，等下次重启时，会恢复原始数据重新校验。如果只写-j而不加-v，也会进行-v操作。

 执行测试：./vdbench -f example -jn         其中-jn是为了做数据校验

 每次运行后，vdbench 会创建一个包含以下文件的output文件夹：

（1）errorlog.html——当为测试启用了数据验证（-jn）时，它可包含一些数据块中的错误的相关信息：

• 无效的密钥读取

• 无效的 lba 读取（一个扇区的逻辑字节地址）

• 无效的 SD 或 FSD 名称读取

• 数据损坏，即使在使用错误的 lba 或密钥时

• 数据损坏

• 坏扇区

（2）flatfile.html——包含 vdbench 生成的一种逐列的 ASCII 格式的信息。

（3）histogram.html——一种包含报告柱状图的响应时间、文本格式的文件。

（4）logfile.html——包含 Java 代码写入控制台窗口的每行信息的副本。logfile.html 主要用于调试用途

（5）parmfile.html——显示已包含用于测试的每项内容的最终结果

（6）resourceN-M.html、resourceN.html、resourceN.var_adm_msgs.html

         摘要报告、stdout/stderr 报告、主机 N 的摘要报告

  最后 “nn” 行文件 /var/adm/messages 和 /var/adm/messages。每个 M 个 JVM/Slave 的目标主机 N 和主机 N 上为 0。

（7）sdN.histogram.html、sdN.html——每个 N 存储定义的柱状图和存储定义 “N” 报告。

（8）summary.html——主要报告文件，显示为在每个报告间隔的每次运行生成的总工作负载，以及除第一个间隔外的所有间隔的加权平均值。

• interval：报告间隔序号

• I/O rate：每秒观察到的平均 I/O 速率

• MB sec：传输的数据的平均 MB 数

• bytes I/O：平均数据传输大小

• read pct：平均读取百分比

• resp time：以读/写请求持续时间度量的平均响应时间。所有 vdbench 时间都以毫秒为单位。

• resp max：在此间隔中观察到的最大响应时间。最后一行包含最大值总数。

• resp stddev：响应时间的标准偏差

• cpu% sys+usr：处理器繁忙 = 100（系统 + 用户时间）（Solaris、Windows、Linux）

• cpu% sys：处理器利用率：系统时间

（9）swat_mon.txt，swat_mon_total.txt

• vdbench 与 Sun StorageTekTM Workload Analysis Tool (Swat) Trace Facility (STF) 相结合，支持重放使用 Swat 创建的一个轨迹的 I/O 工作负载。

• Swat 使用 Create Replay File 选项创建和处理的轨迹文件会创建文件 flatfile.bin（flatfile.bin.gz 用于 vdbench403 和更高版本），其中包含 Swat 所识别的每个 I/O 操作的一条记录。

      这些文件包含一个格式化的报告，可将该报告导入 Swat Performance Monitor (SPM) 中来创建性能图表。

2、fio的安装

    直接下载安装软件，拷贝到虚机即可，通过自己写脚本或者执行命令去测试，如下命令是测试随机读写，读写比例为7:3

fio --ioengine=libaio --direct=1 --group_reporting --norandommap --userspace_reap --thread --time_based --runtime=1800 --ramp_time=60 --randrepeat=0 --iodepth=16 --numjobs=4 --rw=randrw --rwmixread=70 --bs=4k --filename=/dev/vdb --size=200G --name=randrw1

二、两者的区别与共同之处

1、vdbench中的threads相当于fio的threads和depth

2、vdbench测试结果中的I/O相当于fio的iops；vdbench中的MB/sec相当于fio的BW带宽；vdbench的rest time相当于fio的时延

3、vdbench测试的是整个集群或者整个虚机或者所有磁盘的总性能，而fio需要写脚本去测试多个磁盘或者多台虚机

4、vdbench有数据一致性校验的参数，进行数据校验需要执行-v,也可以在参数文件中写入Validate=yes；fio没有