iozone 教程 ：Linux 上磁盘 I/O 性能测量的 iozone 示例

如果有人抱怨在一台服务器（具有特定文件系统或 RAID 配置）上运行的数据库（或任何应用程序）比在另一台服务器上运行的相同数据库或应用程序运行得更快，您可能需要确保在两台服务器上的磁盘级别相同。对于这种情况，您可以使用 iozone。

如果您在某个 SAN 或 NAS 环境中运行您的数据库（或任何应用程序），并希望将其迁移到不同的 SAN 或 NAS 环境，您应该在两个系统上执行文件系统基准测试并进行比较。对于这种情况，您可以使用 iozone。

如果您知道如何使用 iozone，您几乎可以将其用于各种文件系统基准测试目的。

下载并安装 IOZone

Iozone是一个开源文件系统基准测试实用程序。

按照以下步骤在您的系统上下载并安装 iozone。

wget http://www.iozone.org/src/current/iozone3_394.tar

tar xvf iozone3_394.tar 

cd iozone3_394/src/current

make

make linux

IOzone 效用测量什么？

IOzone 执行以下 13 种测试。如果您在数据库服务器上执行 iozone 测试，则可以专注于第 1 6 个测试，因为它们直接影响数据库性能。

1. Read——表示读取文件系统中已存在的文件的性能。
2. Write——表示将新文件写入文件系统的性能。
3. Re-read - 读取文件后，表示再次读取文件的性能。
4. Re-write - 表示写入现有文件的性能。
5. Random Read——表示通过从文件中读取随机信息来读取文件的性能。即这不是顺序读取。
6. Random Write - 指示在各种随机位置写入文件的性能。即这不是顺序写入。
7. Backward Read
8. Record Re-Write
9. Stride Read
10. Fread
11. Fwrite
12. Freread
13. Frewrite
    

10 个 IOZone 示例

1. 使用默认值运行所有 IOZone 测试

-a 选项代表自动模式。这会创建大小从 64k 到 512MB 的临时测试文件，用于性能测试。此模式还使用 4k 到 16M 的记录大小进行读写（稍后会详细介绍）测试。

-a 选项还将执行所有 13 种类型的测试。

$ ./iozone -a

iozone 输出的第一组包含标题信息，其中显示有关 iozone 实用程序的信息，以及用于生成此报告的所有 iozone 选项，如下所示。

Iozone: Performance Test of File I/O
        Version $Revision: 3.394 $
	Compiled for 32 bit mode.
	Build: linux 

Contributors:William Norcott, Don Capps, Isom Crawford, Kirby Collins
             Al Slater, Scott Rhine, Mike Wisner, Ken Goss

Run began: Sat Apr 23 12:25:34 2011

Auto Mode
Command line used: ./iozone -a
Output is in Kbytes/sec
Time Resolution = 0.000001 seconds.
Processor cache size set to 1024 Kbytes.
Processor cache line size set to 32 bytes.
File stride size set to 17 * record size.

输出的第二部分包含各种测试的输出值（以每秒为单位）。

• 第 1 列 KB：表示用于测试的文件大小。
• 第 2 列 reclen：表示用于测试的记录长度。
• 直到最后一列的第 3 列：表示执行的各种测试及其每秒输出值。

                               random  random    bkwd   record   stride                                   
  KB  reclen   write rewrite    read    reread    read   write    read  rewrite     read   fwrite frewrite   fread  freread
  64       4  495678  152376  1824993  2065601 2204215  875739  582008   971435   667351   383106   363588  566583   889465
  64       8  507650  528611  1051124  1563289 2071399 1084570 1332702  1143842  2138827  1066172  1141145 1303442  2004783
  64      16  587283 1526887  2560897  2778775 2366545 1122734 1254016   593214  1776132   463919  1783085 3214531  3057782
  64      32  552203  402223  1121909  1388380 1162129  415722  666360  1163351  1637488  1876728  1685359  673798  2466145
  64      64  551580 1122912  2895401  4911206 2782966 1734491 1825933  1206983  2901728  1207235  1781889 2133506  2780559
 128       4  587259 1525366  1801559  3366950 1600898 1391307 1348096   547193   666360   458907  1486461 1831301  1998737
 128       8  292218 1175381  1966197  3451829 2165599 1601619 1232122  1291619  3273329  1827104  1162858 1663987  1937151
 128      16  650008  510099  4120180  4003449 2508627 1727493 1560181  1307583  2203579  1229980   603804 1911004  2669183
 128      32  703200 1802599  2842966  2974289 2777020 1331977 3279734  1347551  1152291   684197   722704  907518  2466350
 128      64  848280 1294308  2288112  1377038 1345725  659686 1997031  1439349  2903100  1267322  1968355 2560063  1506623
 128     128  902120  551579  1305206  4727881 3046261 1405509 1802090  1085124  3649539  2066688  1423514 2609286  3039423
...

2. 使用 iozone -b 将输出保存到电子表格

要将 iozone 输出保存到电子表格，请使用 -b 选项，如下所示。-b 代表二进制，它指示 iozone 以二进制格式将测试输出写入电子表格。

$ ./iozone -a -b output.xls

注意：-b 选项可以与下面提到的任何示例一起使用。

从电子表格中保存的数据中，您可以使用电子表格工具的图形功能创建一些漂亮的图形。以下是从 iozone 输出创建的示例图。

图：IOZone 图

3. 使用 iozone -i 仅运行特定类型的测试

如果您对只运行特定类型的测试感兴趣，请使用 -i 选项。

句法：

iozone -i [test-type]

测试类型是一个数值。以下是各种可用的测试类型及其数值。

• 0=write/rewrite
• 1=read/re-read
• 2=random-read/write
• 3=Read-backwards
• 4=Re-write-record
• 5=stride-read
• 6=fwrite/re-fwrite
• 7=fread/Re-fread,
• 8=random mix
• 9=pwrite/Re-pwrite
• 10=pread/Re-pread
• 11=pwritev/Re-pwritev
• 12=preadv/Re-preadv
  

以下示例将仅运行写入测试（即写入和重写）。正如您从输出中看到的，其他列是空的。

$ ./iozone -a -i 0
                                                random  random    bkwd   record   stride                                   
  KB  reclen   write rewrite    read    reread    read   write    read  rewrite     read   fwrite frewrite   fread  freread
  64       4  353666  680969                                                                                
  64       8  477269  744768                                                                                            
  64      16  429574  326442                                                                                            
  64      32  557029  942148                                                                                            
  64      64  680844  633214                                                                                            
 128       4  187138  524591

结合多种 iozone 测试类型

您还可以通过在命令行中指定多个 -i 来组合多种测试类型。

例如，以下示例将测试读取和写入测试类型。

$ ./iozone -a -i 0 -i 1
                                                random  random    bkwd   record   stride                                   
  KB  reclen   write rewrite    read    reread    read   write    read  rewrite     read   fwrite frewrite   fread  freread
  64       4  372112  407456  1520085   889086                                                                          
  64       8  385574  743960  3364024  2553333                                                                          
  64      16  496011  397459  3748273  1330586                                                                          
  64      32  499600  876631  2459558  4270078

4. 使用 iozone -s 指定文件大小

默认情况下，iozone 会自动创建大小从 64k 到 512M 的临时文件，以执行各种测试。

iozone 输出中的第一列（带有列标题 KB）表示文件大小。正如您从之前的输出中看到的，它从 64KB 文件开始，并且会不断增加直到 512M（每次文件大小都翻倍）。

您可以使用选项 -s 指定文件大小，而不是对所有文件大小运行测试。

以下示例将只对文件大小为 1MB（即 1024KB）的文件执行写入测试。

$ ./iozone -a -i 0 -s 1024
                                                random  random    bkwd   record   stride                                   
  KB  reclen   write rewrite    read    reread    read   write    read  rewrite     read   fwrite frewrite   fread  freread
1024       4  469710  785882                                                                                            
1024       8  593621 1055581                                                                                            
1024      16  745286 1110539                                                                                            
1024      32  610585 1030184                                                                                            
1024      64  929225 1590130                                                                                            
1024     128 1009859 1672930                                                                                            
1024     256 1042711 2039603                                                                                            
1024     512  941942 1931895                                                                                            
1024    1024 1039504  706167

5. 使用 iozone -r 指定测试的记录大小

当您运行测试时，对于特定的文件大小，它会使用从 4k 到 16M 的不同记录大小进行测试。

如果您喜欢对托管 oracle 数据库的 I/O 子系统进行 I/O 性能测试，您可能希望将 iozone 中的记录大小设置为与 DB 块大小相同的值。数据库根据 DB 块大小进行读写。

reclen 代表记录长度。在前面的示例中，第 2 列（列标题为“reclen”）表示应该用于测试 IOzone 的记录长度。在前面的示例输出中，对于 1024KB 的文件大小，iozone 测试使用从 4k 到 16M 的各种记录大小来执行写入测试。

除了使用所有这些默认记录长度大小外，您还可以指定要测试的记录大小。

下面的示例将仅对 32k 的记录长度运行写入测试。在输出中，第二列现在将只显示 32。

$ ./iozone -a -i 0 -r 32
                                                random  random    bkwd   record   stride                                   
  KB  reclen   write rewrite    read    reread    read   write    read  rewrite     read   fwrite frewrite   fread  freread
  64      32  566551  820553                                                                                            
 128      32  574098 1000000                                                                                            
 256      32  826044  948043                                                                                            
 512      32  801282 1560624                                                                                            
1024      32  859116  528901                                                                                            
2048      32  881206 1423096

6.结合文件大小和记录大小

您还可以同时使用 -s 和 -r 选项来指定确切的临时文件大小和需要测试的确切记录长度。

比如下面会使用一个2M的文件，记录长度为1M的运行写测试

$ ./iozone -a -i 0 -s 2048 -r 1024
                                                random  random    bkwd   record   stride                                   
  KB  reclen   write rewrite    read    reread    read   write    read  rewrite     read   fwrite frewrite   fread  freread
2048    1024 1065570 1871841

7. 使用 iozone -t 进行吞吐量测试

要在吞吐量模式下执行 iozone，请使用 -t 选项。您还应该指定在此测试期间需要处于活动状态的线程数。

以下示例将使用 2 个线程对写入执行 iozone 吞吐量测试。请注意，您不能将 -a 选项与 -t 选项结合使用。

$ ./iozone -i 0 -t 2

Children see throughput for  2 initial writers 1=  433194.53 KB/sec
Parent sees throughput for  2 initial writers 	=    7372.12 KB/sec
Min throughput per process 			=       0.00 KB/sec 
Max throughput per process 			=  433194.53 KB/sec
Avg throughput per process 			=  216597.27 KB/sec
Min xfer 					=       0.00 KB

Children see throughput for  2 rewriters 	=  459924.70 KB/sec
Parent sees throughput for  2 rewriters 	=   13049.40 KB/sec
Min throughput per process 			=  225610.86 KB/sec 
Max throughput per process 			=  234313.84 KB/sec
Avg throughput per process 			=  229962.35 KB/sec
Min xfer 					=     488.00 KB

要为所有测试类型执行吞吐量，请从上面的示例中删除“-i 0”，如下所示。

$ ./iozone -t 2

8. 使用 iozone -+u 包含 CPU 使用率

在执行 iozone 测试时，您还可以使用 -+u 选项指示 iozone 收集 CPU 利用率。

选项前面的 -+ 可能看起来有点奇怪。但是，您必须给出整个 -+u（不仅仅是 -u 或 +u）才能使其正常工作。

以下示例将执行所有测试，并将 CPU 利用率报告作为它生成的 Excel 电子表格输出的一部分。

$ ./iozone -a -+u -b output.xls

注意：这将为它执行的每个测试显示单独的 CPU 利用率。

9. 使用 iozone -g 增加文件大小

这个很重要。如果您的系统有超过 512MB 的 RAM，您应该增加 iozone 用于测试的临时文件大小。如果不这样做，您可能无法获得准确的结果，因为系统缓冲区缓存将在其中发挥作用。

为了获得准确的磁盘性能，建议将临时文件大小设置为系统缓冲区缓存大小的 3 倍。

以下示例将通过将最大文件大小增加到 2GB 来运行 iozone，并为写入测试运行自动 iozone 测试。

$ ./iozone -a -g 2G -i 0
                                                random  random    bkwd   record   stride                                   
  KB  reclen   write rewrite    read    reread    read   write    read  rewrite     read   fwrite frewrite   fread  freread
  64       4  556674 1230677                                                                                            
  64       8  278340  441320                                                                                            
  64      16  608990 1454053                                                                                            
  64      32  504125 1085411                                                                                            
  64      64  571418 1279331                                                                                            
 128       4  526602  961764                                                                                            
 128       8  714730  518219                         
...

10. 使用 iozone -F 一起测试多个挂载点

通过组合几个 iozone 选项，您可以在多个挂载点上执行磁盘 I/O 测试，如下所示。

如果您有 2 个挂载点，则可以启动 2 个不同的 iozone 线程以在这两个挂载点上创建临时文件以进行测试，如下所示。

$ ./iozone -l 2 -u 2 -r 16k -s 512M -F /u01/tmp1 /u02/tmp2

• -l 表示应该启动的最小iozone进程数
• -u 表示应该启动的最大iozone进程数
• -F 应该包含多个值。即如果我们在 -l 和 -u 中都指定 2，我们应该在这里有两个文件名。请注意，只有挂载点需要存在。-F 选项中指定的文件不需要存在，因为 iozone 将在测试期间创建此临时文件。在上面的示例中，挂载点是 /u01 和 /u02。文件 tmp1 和 tmp2 将由 iozone 自动创建用于测试目的。