Wie man die Leistung von Speichersystemen unter Linux bewertet: Benchmarking mit Hilfe von Open-Source-Tools

In das letzte Mal haben wir über Open-Source-Tools zur Bewertung der Leistung von Prozessoren und Speicher gesprochen. Heute reden wir über Benchmarks für Dateisysteme und Speichersysteme unter Linux – Interbench, Fio, Hdparm, S und Bonnie.

Foto – Daniele Levis Pelusi — Unsplash

Fio

Fio (steht für Flexible I/O Tester) erzeugt Daten-Ein- und -Ausgabeströme von der Festplatte, um die Leistung des Linux-Dateisystems zu bewerten. Das Tool kann auch unter Windows ausgeführt werden – man muss die Befehlszeilenoberfläche installieren. Cygwin. Eine Anleitung zur Einrichtung finden Sie im Fio-Repository auf GitHub.

Der Autor von Fio ist Jens Axboe (Jens Axboe), verantwortlich für die IO-Subsystem in Linux und Entwickler des Tools blktrace für das Tracing von Ein- und Ausgabeverfahren. Er hat Fio entwickelt, weil er es leid war, Programme zur manuellen Testung spezifischer Lasten zu schreiben.

Das Tool berechnet die IOPS und die Bandbreite des Systems und ermöglicht auch die Einschätzung der Tiefe der E/A-Warteschlangen. Die Anwendung arbeitet mit speziellen Dateien (Dateiendung .fio), in denen die Einstellungen und Testbedingungen festgelegt sind. Es gibt verschiedene Testvarianten, beispielsweise zufälliges Schreiben, Lesen und Überschreiben. Hier ist Nummer 00 oder der Inhalt der Datei für den ersten Fall:

[global]
	name=fio-rand-read
	filename=fio-rand-read
	rw=randread
	bs=4K
	direct=0
	numjobs=1
	time_based=1
	runtime=900

Heute verwenden große Unternehmen fio – die Anwendung wird in SUSE, Nutanix und IBM.

Hdparm

Das Tool wurde 2005 von dem kanadischen Entwickler Mark Lord erstellt. Es wird bis heute vom Autor weiterentwickelt und ist Teil vieler beliebter Distributionen. Die Hauptfunktion von hdparm ist die Konfiguration der Speichereinstellungen. Das Tool kann kann jedoch auch für einfache Benchmarks verwendet werden, wie zum Beispiel zur Ermittlung der Lesegeschwindigkeit. Dazu muss der folgende Befehl in die Konsole eingegeben werden:

$ sudo hdparm -t /dev/sdb

Das System gibt eine ähnliche Antwort zurück:

Timing buffered disk reads: 242 MB in 3.01 seconds = 80.30 MB/sec

Bei der Konfiguration von Speichermedien ermöglicht hdparm die Anpassung des Cache-Speichervolumens, die Modifizierung der Energiespar- und Schlafmodi sowie das sichere Löschen von Daten auf SSDs. Jedoch, wie Experten von ArchLinux warnen, kann eine unvorsichtige Änderung der Systemparameter die Daten auf der Festplatte unzugänglich machen und sogar das Speichermedium beschädigen. Vor der Arbeit mit hdparm ist es besser, die Anleitung zu konsultieren – geben Sie einfach den Befehl man hdparm in die Konsole ein.

O

Dies ist eine Sammlung von Benchmarks zur Bewertung der Leistung von Ein-/Ausgabesystemen. Die Autoren des Tools sind eine Entwicklergruppe, zu der Mitarbeiter der italienischen Universität Modena und Reggio Emilia gehören..

Alle Benchmarks sind bash-Skripte, die die Leistung des Speichersystems – die Bandbreite, Latenz und die Funktion der Scheduler – bewerten. Zum Beispiel „bombardiert“ das Benchmark throughput-sync.sh das Storage-System mit Lese- oder Schreibanfragen (in diesem Fall wird das bereits erwähnte Tool fio verwendet). Hier ist der Code dieses Skripts..

Ein weiteres Skript – comm_startup_lat.sh – misst die Latenz beim Lesen von Daten von der Festplatte im „kalten Cache“ (wenn keine erforderlichen Daten vorhanden sind). Der Code ist ebenfalls im Repository.

Foto – Agê Barros — Unsplash

Bonnie

Ein Werkzeug zur evaluierung der Dateisystemleistung, das 1989 entwickelt wurde. Der Ingenieur Tim Bray war der Schöpfer. Mit Bonnie wollte er die Effizienz der Rechensysteme, die in dem Projekt eingebunden sind, optimieren Das New Oxford English Dictionary an der Universität Waterloo.

Bonnie führt zufällige Lese- und Schreibvorgänge auf der Festplatte aus. Danach zeigt das Werkzeug Parameter wie die Anzahl der verarbeiteten Bytes pro CPU-Sekunde, sowie die CPU-Auslastung in Prozent an. Der Quellcode des Benchmarks kann auf Google Code.

Basierend auf Bonnie wurde ein weiteres Toolset zum Testen von Festplatten erstellt – Bonnie++ (geschrieben in C++, anstelle von C). Es bietet zusätzliche Benchmark-Tools. Zum Beispiel zcav zur Bewertung der Leistung verschiedener Bereiche von HDDs. Außerdem ist Bonnie++ geeignet für das Testen von Mail-Servern und Datenbankservern.

Interbench

Das Tool wurde entwickelt von Kon Kolivas (Con Kolivas), australischer Anästhesist, der für seinen Beitrag zur Entwicklung des Linux-Kernels und die Arbeit an „fairen CPU-Scheduler“ bekannt ist. Interbench hilft dabei, die Einstellungen für den Ein-/Ausgabe- und Dateisystem-Scheduler anzupassen.

Interbench emuliert das Verhalten des CPU-Schedulers bei der Ausführung interaktiver Aufgaben. Zu diesen interaktiven Aufgaben gehören die Arbeit mit Audio und Video, das Spielen von Computerspielen oder einfach das Ziehen eines Dialogfensters im Betriebssystem.

Quellcode, Beispiele und Einrichtungsempfehlungen für das Tool finden Sie im offiziellen Repository auf GitHub.

Worüber wir in unseren Blogs schreiben:

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Quelle: habr.com