信心源于数据~使用FIO压测华为云“云硬盘”性能指标
经常会遇到客户反馈说数据库跑在ECS上性能不佳的情况，其中云硬盘的性能是主要的参考指标之一，衡量云硬盘性能最主要的指标有二个：
| 指标 | 说明 | 单位 |
|---|---|---|
| IOPS | 每秒读/写次数，存储设备的底层驱动类型决定了不同的 IOPS。 | 次/s |
| BW | 吞吐量,即每秒的读写数据量 | MB/s |
01 云硬盘性能测量工具
FIO是测试磁盘性能的一个非常好的工具，用来对硬件进行压力测试和验证。建议使用libaio的I/O引擎进行测试，
02 基于ECS安装FIO
在华为云上开通1c1g的ECS，系统盘选用SATA盘，操作系统选用centos7.3。
直接采用yum方式安装，
yum install libaio-devel fio
安装成功后，会提示安装的fio的版本号。
Installed: fio.x86_64 0:3.1-2.el7 libaio-devel.x86_64 0:0.3.109-13.el7
03 测试方法
硬盘的读写方式对性能指标应很大，考察硬盘的性能，可以从以下五个场景来测试：
连续读
随机读
顺序写
随机写
混合读写
通常连续读写要比随机读写表现更好，随机读写又比混合读写表现更好。
下面分别列出了五个场景的命令行：
连续读
fio -filename=/dev/vda -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=read -ioengine=psync -bs=16k -size=20G -numjobs=30 -runtime=120 -group_reporting -name=mytest
随机读
fio -filename=/dev/vdb -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randread -ioengine=psync -bs=16k -size=20G -numjobs=30 -runtime=120 -group_reporting -name=mytest
顺序写：
fio -filename=/dev/vda -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=write -ioengine=psync -bs=16k -size=20G -numjobs=30 -runtime=60 -group_reporting -name=mytest
随机写：
fio -filename=/dev/vda -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randwrite -ioengine=psync -bs=16k -size=20G -numjobs=10 -runtime=60 -group_reporting -name=mytest
混合读写
fio -filename=/dev/vdb -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randrw -rwmixread=70 -ioengine=psync -bs=16k -size=20G -numjobs=30 -runtime=100 -group_reporting -name=mytest -ioscheduler=noop
04 参数说明
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| filename=/dev/vda | 挂载的硬盘设备 |
| direct=1 | 测试过程绕过机器自带的buffer。使测试结果更真实。 |
| rw=randwrite | 测试场景选择 |
| bs=16k | 单次io的块文件大小 |
| size=20G | 本次的测试文件大小为5g，以每次4k的io进行测试。 |
| numjobs=30 | 测试线程 |
| runtime | 测试时间选择，如果不选，则一直将参数szie指定大小的文件分4k每次写完为止。 |
| ioengine=psync | io引擎使用pync方式 |
| group_reporting | 关于显示结果的，汇总每个进程的信息 |
05 华为云性能测试结果
ECS挂载盘如下：
1、系统盘0 SATA 40G vda
2、数据盘1 SAS 40G vdb
3、数据盘2 SAS 40G vdc
选择不同的挂载盘进行测试，测试结果如下：
连续读
SATA
IOPS=5864, BW=96.1MB/s
SAS
IOPS=10.9k, BW=179MB/s
SSD
IOPS=20.2k, BW=330MB/s
随机读
SATA
IOPS=2209, BW=36.2MB/s
SAS
IOPS=5019, BW=82.2MB/s
SSD
IOPS=16.0k, BW=263MB/s
IOPS=16.1k, BW=264MB/s （第二次）
顺序写
SATA
IOPS=5818, BW=95.3MB/s
SAS
IOPS=9992, BW=164MB/s
SSD
IOPS=19.5k, BW=319MB/s
随机写
SATA
IOPS=2228, BW=36.5MB/s
SAS
IOPS=5017, BW=82.2MB/s
SSD
IOPS=14.8k, BW=242MB/s
混合读写
SATA
read: IOPS=1545, BW=25.3MB/s
write: IOPS=662, BW=10.9MB/s
SAS
read: IOPS=3526, BW=57.8MB/s
write: IOPS=1513, BW=24.8MB/s
SSD
read: IOPS=11.2k, BW=184MB/s
write: IOPS=4817, BW=78.9MB/s
read: IOPS=11.2k, BW=184MB/s
write: IOPS=4810, BW=78.8MB/s
06 测试结果解读
官方给的性能参考指标如下：
| 参数 | 普通 IO（SATA） | 高 IO (SAS) | 超高 IO（SSD） |
|---|---|---|---|
| 最大 IOPS | 1000 | 3000 | 20000 |
| 最大吞吐量 | 90MBps | 150MBps | 350MBps |
SATA盘的最大IOPS为1000，实测在混合读写模式下，混合写的IOPS最低662，其他场景均超过了1000，在连续读的情况下，最大能达到5864.
SATA盘的吞吐量最大为90MB/S，这个指标只有在连续读和顺序写的场景下，才能达到。在混合读写的场景下，混合写的吞吐量最低，只能达到10.9MB/s。
SAS盘最大IOPS为3000，实测在混合读写的场景下，混合写的IOPS最低，只能达到1513，其他场景均接近或高于3000。
SAS盘吞吐量最大为150MBps，实测只有在连续读和顺序写的场景下，才能达到并略有超过，在混合读写的场景下，混合写的吞吐量最低，只能达到24.8MB/s.
SSD盘最大IOPS为20000，实测只有在连续读和顺序写的场景下，才能达到; 在混合读写的场景下，混合写的IOPS最低，只能达到4817,
SSD盘吞吐量最大为350MBps，实测只有在连续读的场景下，才能接近最大值，在混合读写的场景下，混合写的吞吐量最低，只能达到78.9MB/s。
综上所述，在混合读写的场景下，SSD的最低iops和bw均高于SATA盘数倍，SAS居中，客户根据自己的实际应用场景选择不同的硬盘类型。
SAS
SSD
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