Linux-fio测试磁盘读写性能

FIO（Flexible I/O Tester）是Linux/Unix下最常用的I/O基准测试工具，可模拟多种磁盘工作负载（顺序读写、随机读写、混合读写等），全面评估磁盘性能‌。以下是使用FIO测试磁盘性能的详细步骤和关键参数解析：

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一、安装FIO

不同Linux发行版的安装命令如下：

• ‌CentOS/RHEL‌：yum install -y fio

• ‌Ubuntu/Debian‌：apt-get install -y fio
  安装后通过fio --version验证是否成功‌

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二、核心性能指标与参数解析

FIO测试需关注以下核心指标及参数‌：

1. ‌IOPS‌：每秒完成的I/O请求数，反映磁盘处理能力。

2. ‌带宽（BW）‌：单位时间内的数据传输量（如MB/s）。

3. ‌延迟（Latency）‌：包括提交延迟（slat）、完成延迟（clat）和总延迟。

4. ‌队列深度（iodepth）‌：同时挂起的未完成I/O数，影响并发性能。

5. ‌块大小（bs）‌：如4K、16K，直接影响IOPS和带宽。

6. ‌读写模式（rw）‌：randread（随机读）、randwrite（随机写）、randrw（混合读写）等。

7. ‌O_DIRECT模式（direct=1）‌：绕过内核缓存，直接测试磁盘真实性能‌。

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三、常用测试命令示例

1. ‌随机读写测试（数据库场景）‌

fio --name=test \
    --filename=/data/testfile \
    --size=1G \
    --bs=4k \
    --rw=randrw \
    --rwmixread=70 \
    --ioengine=libaio \
    --iodepth=64 \
    --runtime=60 \
    --direct=1 \
    --group_reporting

fio --name

• ‌参数说明‌：

  • --rw=randrw：70%读+30%写混合模式。

  • --iodepth=64：高并发队列深度，模拟高负载场景‌。

2. ‌顺序读写测试（大文件传输）‌

fio --name=seqwrite \
    --filename=/dev/sdb1 \
    --size=10G \
    --bs=1M \
    --rw=write \
    --ioengine=libaio \
    --iodepth=16 \
    --runtime=30 \
    --direct=1

• ‌适用场景‌：备份、视频流等大文件连续写入‌

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四、结果解读与优化建议

运行FIO后，输出结果包含以下关键数据‌：

• ‌IOPS‌：若随机读写IOPS过低（如SSD低于数万），可能成为数据库性能瓶颈。

• ‌延迟‌：clat（完成延迟）应低于10ms，过高需考虑更换SSD或优化I/O调度。

• ‌带宽‌：结合块大小判断是否满足业务需求（如1GB文件传输需高带宽）。

‌优化建议‌：

• 对SSD测试前需预热（--precondition=write）以消除缓存影响‌

• 结合iostat监控系统I/O负载，定位性能瓶颈‌

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五、注意事项

• ‌数据安全‌：测试裸设备（如/dev/nvme0n1）会抹掉数据，务必确认设备未挂载‌

• ‌文件系统影响‌：测试文件系统时需注意缓存策略，建议使用direct=1绕过缓存‌

通过以上步骤和参数组合，可全面评估磁盘性能，为存储优化提供科学依据‌