Linux极端场景模拟实现

一、高CPU占用

1.1 使用长时间任务

高cpu很自然会想到的是让操作系统不停地在做事，而不停做事的有做一件很久的事和做死循环两种实现方式。

但是现践来看不管是哪种实现都只能占用一定比例的cpu，在cpu原本空闲的情况下很难使cpu占用到百分之八九十。

# 计算/dev/zero的sha1值
sha1sum /dev/zero
# 不断从/dev/zero读数据输出到/dev/null
dd if=/dev/zero of=/dev/null
# 列循环
while true; do echo; done

1.2 使用stress实现

# 安装
yum install stress -y
# 查看当前cpu核心数
lscpu
# 指定多少核心就会实现全占多少核心
# 我这里指定全占4个核，持续10秒
stress --cpu 4 --timeout 10

参考：

https://stackoverflow.com/questions/2925606/how-to-create-a-cpu-spike-with-a-bash-command

https://www.tecmint.com/linux-cpu-load-stress-test-with-stress-ng-tool/

二、高IO占用

2.1 使用dd模拟高io

# 高速写测试
# 从/dev/zero伪设备读，输出到当前目录下的test.dd文件，每次8k，一共30万次（约2.4G）
dd if=/dev/zero of=test.dd bs=8k count=300000
# 高写读测试
# 要测试的/dev/sda设备读取，输出到/dev/null伪设备，每次8k，一共30万次（约2.4G）
dd if=/dev/sda of=/dev/null bs=8k count=300000
# 如果只是想测试磁盘最大读速可使用hdparm
# hdparm -t /dev/sda

2.2 使用stress模拟高io

# 使用4个进程对当前目录对应设备进行高io
stress -d 4

三、模拟高内存占用

# 占用2 * 1G内存，持续10秒
stress-ng --vm 2 --vm-bytes 1G --timeout 10
# 占用90%的内存
stress-ng --vm-bytes $(awk '/MemAvailable/{printf "%d
", $2 * 0.9;}' < /proc/meminfo)k --vm-keep -m 1

参考：

https://unix.stackexchange.com/questions/99334/how-to-fill-90-of-the-free-memory

四、模拟大量文件场景

有时候我们需要一个存在大量文件的环境，这就涉及如何快速创建大量文件的问题。

最直观的就是写个几层循环，不断touch文件，如下：

dir_list=("aaaaa" "bbbbb" "ccccc" "ddddd" "eeeee")
abs_path="/test"

# 最终整个文件数是 5 * 5 * 100000
for tmp_dir in ${dir_list[@]}
do
    abs_path="${abs_path}/${tmp_dir}"
    for tmp_dir_inner in ${dir_list[@]}
    do
        abs_path_inner="${abs_path}/${tmp_dir_inner}"
        # echo "mkdir ${abs_path_inner}"
        mkdir -p ${abs_path_inner}
        for index in {1..100000}
        do
            # echo "create ${abs_path_inner}/test${index}.txt"
            touch "${abs_path_inner}/test${index}.txt"
        done
    done
done

但实际来看这种一次生成一个文件的循环，速度还是比较慢的。

可以把 touch test.txt改成touch test.txt.{1..1000}等形式，这样就能从一次创建1个文件变为一次创建1000个文件，速度会快很多。

但touch一次创建的文件数是有上限的（感觉本质是总的文件名称的长度），最多大概是10000这样，超过了会报错，本质不清楚。

dir_list=("aaaaa" "bbbbb" "ccccc" "ddddd" "eeeee")
abs_path="/test"

# 最终整个文件数是 5 * 5 * 100 * 1000
for tmp_dir in ${dir_list[@]}
do
    abs_path="${abs_path}/${tmp_dir}"
    for tmp_dir_inner in ${dir_list[@]}
    do
        abs_path_inner="${abs_path}/${tmp_dir_inner}"
        # echo "mkdir ${abs_path_inner}"
        mkdir -p ${abs_path_inner}
        for index in {1..100}
        do
            # echo "create ${abs_path_inner}/test${index}.txt"
            touch ${abs_path_inner}/${index}_{1..1000}
        done
    done
done