磁盘IO 优化及测试

运维指南 性能调优
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1 前言

  在数据库部署之前，通常需要进行磁盘IO压力测试，以评估搭建环境是否符合生产环境的需求。同时，这项压力测试也可为后续数据库上线后的IO性能基线提供数据支持。本文将详细介绍磁盘优化和压力测试的内容。

2 磁盘IO 衡量及优化

磁盘性能常见的五个主要指标：

使用率：磁盘处理I/O的时间百分比。
饱和度：磁盘处理I/O的繁忙程度。
IOPS：每秒的I/O请求数。
吞吐量：每秒I/O请求大小。
响应时间：I/O从发出到收到响应的间隔时间。

使用iostat -d -x 命令显示所有磁盘I/O的指标：

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磁盘优化建议如下：

  • 选择磁盘接口类型时优先考虑 SSD，其次是 SAS，最后是 SATA。
  • 磁盘 RAID 条带化。
  • 对于 SAS 和 SATA 磁盘，建议开启缓存功能，但对于 SSD 磁盘不建议开启缓存。

3 压力测试

  dd是一个常用的命令行工具，可以用来进行磁盘压力测试。通过 dd 命令，你可以模拟大量的数据读写操作，从而评估磁盘的性能和稳定性。以下是如何使用 dd进行简单的磁盘压力测试的步骤：

注意：在执行以下操作时，请小心，确保不要意外删除或覆盖重要数据。

  1. 确定测试文件大小和数量：首先，你需要决定要测试的文件的大小和数量。通常，可以选择一个较大的文件大小以模拟实际工作负载。

  2. 创建测试文件：使用 dd命令创建一个或多个测试文件。下面是一个示例命令：

    dd if=/dev/zero of=testfile bs=1M count=1000

    if=/dev/zero：指定输入文件，这里是一个全零的数据源。
    of=testfile：指定输出文件的名称。
    bs=1M：设置块大小为1MB。
    count=1000：创建1000个1MB大小的块，总共1GB的测试文件。

  3. 执行读写操作：使用 dd命令执行读写操作。以下是一个示例：

  • 顺序写入文件：

    dd if=/dev/zero of=testfile bs=1M count=1000 conv=fdatasync

  这会将1GB的数据连续写入测试文件，并在每次写入后执行 fdatasync 以确保数据刷新到磁盘。

  • 顺序读取文件：

    dd if=testfile of=/dev/null bs=1M

  这会读取测试文件中的数据并将其传输到 /dev/null，从而模拟读取操作。

  1. 观察性能指标：在执行读写操作时，你可以使用操作系统的性能监控工具来观察磁盘的读写速度、I/O负载等性能指标。例如，你可以使用 iostat、iotop 或其他类似工具。

  2. 分析结果：根据观察到的性能指标和测试结果，你可以评估磁盘的性能和稳定性。关注以下指标可能会有所帮助：

    • 吞吐量（Throughput）：磁盘每秒读写的数据量。
    • 响应时间：磁盘读写操作的平均响应时间。
    • IOPS（每秒输入/输出操作数）：每秒完成的读写操作数量。

  3. 清理测试文件：完成测试后，确保删除测试文件，以释放磁盘空间。