轻量级应用服务器对决：基于 fio 深度测评华为云云耀云服务器L实例的磁盘性能

一、评测背景

本文是继之前文章：《华为云云耀云服务器L实例评测｜轻量级应用服务器对决：基于 Geekbench 深度测评华为云云耀云服务器L实例》与 华为云云耀云服务器L实例评测｜轻量级应用服务器对决：基于 STREAM 深度测评华为云云耀云服务器L实例后，继续探讨华为云的创新产品【华为云云耀云服务器L实例】，为读者提供全面的评测信息，本篇文章重点是测试其【华为云云耀云服务器L实例】的磁盘 I/O 性能。我们仍然选取了对比机器，也就是友商的轻量级应用服务器 lighthouse，经过使用 fio 的详细测试，我们将对华为云的最新云耀云服务器L实例的CPU处理器性能进行严格测试和分析，以帮助你更加清晰的认识华为云的最新云耀云服务器L实例，以及帮助你更好的在众多繁杂的服务器中进行选择判断。

二、评测声明

本人任何测试其云计算或者其他商品，都站在如下声明立场

尽管本文是在参与华为云云耀云服务器L实例评测活动的背景下编写的，但是本博主是站在一个中立的角度来进行评测，不存在因为是活动文上来就无脑吹，这有背征文的目的以及我的个人初衷。

三、被评测服务器参数及准备

3.1 被评测服务器基本参数

华为云云耀云服务器L实例现阶段提供2核2G、2核4G、2核8G的 3 种 CPU 和内存规格，不同 CPU 和内存规格与系统盘、峰值带宽和流量包组合共有 6 种实例规格。这里选择的友商测试机为轻量应用服务器 lighthouse，该友商的轻量型应用服务器与华为云云耀云服务器L实例类似，都提供不同的应用场景，不通过的镜像支持以及规格，可以说是相互的对标产品。

本测试使用的华为云云耀云服务器L实例与友商的轻量应用服务器 lighthouse均位于广州区域，且配置均为2核2G，配置参数表格为：

3.2 测试机采购

3.2.1 华为云云耀云服务器L实例

因为本文重点是对华为云云耀云服务器L实例进行处理器层面的评测，由于篇幅有限，此处步骤略过，对于如何采购华为云云耀云服务器L实例具体步骤细节，参考我之前的博文中的第三节即可：华为云云耀云服务器L实例评测 | 从零开始：云耀云服务器L实例的全面使用解析指南

购买后服务器规格如下：

3.2.2 友商的轻量应用服务器 lighthouse

对比测试机采购步骤略过，因为不是今天的主角，直接在下面贴出购买后的截图

四、使用 fio 测试磁盘 I/O 性能

"fio" 是一个广泛用于评估磁盘 I/O 性能的工具，它支持多达19种不同的 I/O 引擎，包括但不限于：sync、mmap、libaio、posixaio、SG v3、splice、null、network、syslet、guasi、solarisaio等。fio 不断更新，目前最新版本为 v3.19，你可以在其官方网站 "fio" 上获取相关信息。

• fio 官方网站：https://sourceforge.net/directory/software-development/windows/

使用 fio 进行磁盘压力测试有两种主要方法。一种是通过命令行参数进行配置；另一种是通过读取配置文件来设置测试参数。这两种方法在功能上差异不大，但后者允许你结合使用诸如 sh 和 screen 等工具，以便长时间运行测试。

为了演示如何使用 fio 我们这里直接使用华为云云耀云服务器L实例进行演示

4.1 fio 安装

本文以 华为云云耀云服务器L实例评测 CentOS 7.6 操作系统的云主机为例，可以直接yum安装测试工具 fio。

[root@hcss-ecs-d51e ~]# yum install -y libaio
[root@hcss-ecs-d51e ~]# yum install -y libaio-devel
[root@hcss-ecs-d51e ~]# yum install -y fio

出现 Complete! 后，确认安装完成，如下图：

4.2 fio 常用测试场景与测试方法

4.2.1 测试场景

• 测试延迟

  队列深度为1，bs设置为4k，也就是模拟单个队列读写的延迟测试

• 吞吐

  队列深度为32，bs设置为128k，测试最大能力去跑满整个磁盘带宽

• iops

  队列深度为32，bs设置为4k，要在最短的时间内多去读磁盘 小文件通常测试随机读写，大文件通常测试顺序读写。

常见测试场景参照（重要）：

1. 顺序读写（吞吐量，常用单位为 MB/s）：文件在硬盘上存储位置是连续的。

   适用场景：大文件拷贝（比如视频音乐）。速度即使很高，对数据库性能也没有参考价值。

2. 4K 随机读写（IOPS，常用单位为次）：在硬盘上随机位置读写数据，每次 4KB。

   适用场景：操作系统运行、软件运行、数据库。

4.2.2 测试方法

fio 的测试方法有两种，一种是直接使用命令行，另外一种是可以使用测试配置文件，区别是使用测试配置文件可以定期进行执行测试。

注意（非常重要）：

• 请不要在系统盘上进行 fio 测试，避免损坏系统重要文件。
• 为避免底层文件系统元数据损坏导致数据损坏，请不要在业务数据盘上进行测试。
• 请确保/etc/fstab文件配置项中没有被测硬盘的挂载配置，否则将导致云服务器启动失败。
• 测试硬盘性能时，建议直接测试裸数据盘（如/dev/vdb）。
• 测试文件系统性能时，推荐指定具体文件测试（如/data/file）。
• fio 测试建议在空闲的、未保存重要数据的磁盘上进行，并在测试完成后重新创建文件系统。

（1）使用命令行测试

filename需要指定设备中的具体磁盘盘符，如下以/dev/sda为例：

顺序读 BW

fio -name=Seq_Read_IOPS_Test -group_reporting -direct=1 -iodepth=128 -rw=read -ioengine=libaio -refill_buffers -norandommap -randrepeat=0 -bs=4k -size=10G -numjobs=1 -runtime=600 -filename=/dev/sda

顺序写 BW

fio -name=Seq_Write_IOPS_Test -group_reporting  -direct=1 -iodepth=128 -rw=write -ioengine=libaio -refill_buffers -norandommap -randrepeat=0 -bs=4k -size=10G -numjobs=1 -runtime=600 -filename=/dev/sda

随机读 IOPS

fio -name=Rand_Read_IOPS_Test -group_reporting -direct=1 -iodepth=128 -rw=randread -ioengine=libaio -refill_buffers -norandommap -randrepeat=0 -bs=4k -size=10G -numjobs=1 -runtime=600 -filename=/dev/sda

随机写 IOPS

fio -name=Rand_Write_IOPS_Test -group_reporting -direct=1 -iodepth=128 -rw=randwrite -ioengine=libaio -refill_buffers -norandommap -randrepeat=0 -bs=4k -size=10G -numjobs=1 -runtime=600 -filename=/dev/sda

混合读写

fio -name=Read_Write_IOPS_Test -group_reporting -direct=1 -iodepth=128 -rw=randrw -rwmixread=70 -refill_buffers -norandommap -randrepeat=0 -ioengine=libaio -bs=4k -size=10G -numjobs=1 -runtime=600 -ioscheduler=noop -filename=/dev/sda

写吞吐量

fio -name=Write_BandWidth_Test -group_reporting -direct=1 -iodepth=32 -rw=write -ioengine=libaio -refill_buffers -norandommap -randrepeat=0 -bs=1024k -size=10G -numjobs=1 -runtime=600 -filename=/dev/sda

读吞吐量

fio -name=Read_BandWidth_Test -group_reporting -direct=1 -iodepth=32 -rw=read -ioengine=libaio -refill_buffers -norandommap -randrepeat=0 -bs=1024k -size=10G -numjobs=1 -runtime=600 -filename=/dev/sda

（2）使用配置文件进行测试

下面的是示例的测试文件，可以直接创建一个测试文件叫做：fio.conf

# fio.conf
[global]
ioengine=libaio
iodepth=128
direct=0
thread=1
numjobs=16
norandommap=1
randrepeat=0
runtime=60
ramp_time=6
size=1g
directory=/your/path

[read4k-rand]
stonewall
group_reporting
bs=4k
rw=randread

[read64k-seq]
stonewall
group_reporting
bs=64k
rw=read


[write4k-rand]
stonewall
group_reporting
bs=4k
rw=randwrite

[write64k-seq]
stonewall
group_reporting
bs=64k
rw=write

文件保存好后，直接使用下面的命令进行运行：

fio fio.conf

4.2.3 各运行参数说明

• filename: 指定文件 (设备) 的名称。可以通过冒号分割同时指定多个文件，如 filename=/dev/sda:/dev/sdb。
• directory: 设置 filename 的路径前缀。在后面的基准测试中，采用这种方式来指定设备。
• name: 指定 job 的名字，在命令行中表示新启动一个 job。
• direct: bool 类型，默认为 0， 如果设置成 1，表示不使用 io buffer。
• ioengine: I/O 引擎，现在 fio 支持 19 种 ioengine。默认值是 sync 同步阻塞 I/O，libaio 是 Linux 的 native 异步 I/O。关于同步异步，阻塞和非阻塞模型可以参考文章 使用异步 I/O 大大提高应用程序的性能”。
• iodepth: 如果 ioengine 采用异步方式，该参数表示一批提交保持的 io 单元数。该参数可参考文章“Fio 压测工具和 io 队列深度理解和误区”。
• rw: I/O 模式，随机读写，顺序读写等等。可选值：read，write，randread，randwrite，rw，randrw。
• bs: I/O block 大小，默认是 4k。测试顺序读写时可以调大。
• size: 指定 job 处理的文件的大小。
• numjobs: 指定 job 的克隆数(线程)。
• time_based: 如果在 runtime 指定的时间还没到时文件就被读写完成，将继续重复知道 runtime 时间结束。
• runtime: 指定在多少秒后停止进程。如果未指定该参数，fio 将执行至指定的文件读写完全完成。
• group_reporting: 当同时指定了 numjobs 了时，输出结果按组显示。

如果是配置文件，配置文件属于 ini 格式的，即有区块概念，区块下通过“=”设置键值对。

4.2 在华为云云耀云服务器L实例运行 fio 测试

下面的说明是使用 fio 在华为云云耀云服务器L实例上进行测试，因为篇幅有限，下面只举例（图片）顺序读 IOPS。

• bw：磁盘的吞吐量，这个是顺序读写考察的重点
• iops：磁盘的每秒读写次数，这个是随机读写考察的重点

在上述测试过程中，顺序读测试结果的 吞吐量 BW 是104MB/s。

4.3 友商的轻量应用服务器 lighthouse 运行 fio 测试

在友商的轻量应用服务器 lighthouse 运行 fio 测试 在上述 4.2 节中，华为云云耀云服务器L实例上运行 fio 测试步骤里已经详细介绍如何使用 fio 以及相关的细节介绍，这里节约篇幅省略中间过程，直接给出在友商的轻量应用服务器 lighthouse 运行 fio 的结果：

以执行顺序读为例：

五、最终测试比对结果

这里和之前使用 Geekbench、STREAM测试的时候一样，废话不多，直接上 fio 的最终结果：

从上表中可以看出，同样是测试文件大小 1G 的情况下，华为云云耀云服务器L实例的顺序读与顺序写的速度要远高于友商轻量级应用服务器，但是在随机读与随机写的测试中，友商轻量级应用服务器的 IOPS 要略高于华为云云耀云服务器L实例，但是相差没有顺序读写那么夸张。

这也就说明，如果你是读写大文件，那么华为云云耀云服务器L实例的速度会远高于友商产品，而数据库或者应用在华为云云耀云服务器L实例上速率略低于友商竞品。

六、文末总结

在本文中，我们对被评测服务器的硬盘 I/O 性能进行了全面的评测和比对。在本文的重点部分，我们使用 fio 工具来测试这两款服务器的硬盘读取 I/O 性能。我们介绍了 fio 工具的安装过程、使用方法与相关详细运行参数报告进行了详细说明。并分别在两种服务器上运行了 fio 测试，以深入评估它们的在硬盘上的 I/O 性能。

过本文的评测和比对，可以帮助读者更好地了解这两款服务器的内存性能表现，为他们做出明智的决策提供有价值的信息。无论是在企业环境还是个人应用中，优化内存性能都是提高整体系统性能的关键一步。