Come valutare le prestazioni dello storage su Linux: benchmarking con strumenti open source

In L'ultima volta Abbiamo parlato degli strumenti open source per valutare le prestazioni dei processori e della memoria. Oggi parliamo dei benchmark per i file system e i sistemi di archiviazione su Linux: Interbench, Fio, Hdparm, S e Bonnie.

Come valutare le prestazioni dello storage su Linux: benchmarking con strumenti open source
Foto — Daniele Levis Pelusi — Unsplash

Fio

Fio (che sta per Flexible I/O Tester) genera flussi di input/output dai dischi per valutare le prestazioni del file system Linux. L'utilità può essere eseguita anche su Windows – è necessario installare l'interfaccia della riga di comando. Cygwin. La guida alla configurazione si trova nel repository fio su GitHub.

L'autore di fio è Jens Axboe (Jens Axboe), responsabile del sottosistema IO in Linux e sviluppatore dell'utility blktrace per tracciare le operazioni di input/output. Ha creato fio, perché si è stancato di scrivere programmi per testare carichi specifici a mano.

L'utility calcolerà gli IOPS e la larghezza di banda del sistema, e consentirà di valutare la profondità della coda delle operazioni di input/output. L'utilità lavora con file speciali (estensione .fio), in cui vengono registrate le impostazioni e le condizioni del test. Ci sono diverse varianti di test, come scrittura casuale, lettura e riscrittura. Ecco un esempio il contenuto del file per il primo caso:

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

Oggi fio è utilizzato da grandi aziende – l'utility è utilizzata in SUSE, Nutanix e IBM.

Hdparm

L'utility è stata scritta dallo sviluppatore canadese Mark Lord nel lontano 2005. È ancora supportata dall'autore ed è parte di molte distribuzioni popolari. La principale funzionalità di hdparm è la configurazione dei parametri delle unità. Ma lo strumento è possibile può essere utilizzato per eseguire semplici benchmark, ad esempio, per misurare la velocità di lettura. Per fare ciò, è necessario digitare nella console questo comando:

$ sudo hdparm -t /dev/sdb

Il sistema restituirà una risposta simile:

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

Per quanto riguarda la configurazione delle unità, hdparm consente di modificare la quantità di cache, modificare i parametri di risparmio energetico e di sospensione, e anche di cancellare in modo sicuro i dati su SSD. Ma, come avvisano ricordano gli esperti di ArchLinux, una modifica involontaria dei parametri di sistema può rendere i dati sul disco inaccessibili e persino danneggiare l'unità. Prima di lavorare con hdparm, è meglio consultare la guida – è sufficiente digitare nella console il comando man hdparm.

S

Questo è un insieme di benchmark per valutare le prestazioni dei sistemi di input/output. Gli autori dell'utility sono un team di sviluppatori del gruppo AlgoDev, che include dipendenti dell'università italiana Università di Modena e Reggio Emilia.

Tutti i benchmark sono script bash, che valutano le prestazioni del sistema di archiviazione dati: larghezza di banda, latenza, funzionamento dei pianificatori. Ad esempio, il benchmark throughput-sync.sh "bombarda" il NAS con richieste di lettura o scrittura (in questo caso si utilizza già l'utility menzionata fio). Ecco il codice di questo script.

Un altro script — comm_startup_lat.sh — misura la latenza nella lettura dei dati dal disco con "cache fredda" (quando non ci sono dati necessari in essa). Il codice può anche essere trovato nel repository.

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Foto — Agê Barros — Unsplash

Bonnie

Utility per la valutazione delle prestazioni del file system, sviluppata nel 1989. Il suo autore è stato l'ingegnere Tim Bray. Con Bonnie, intendeva ottimizzare il lavoro dei sistemi di calcolo coinvolti nel progetto New Oxford English Dictionary all'Università di Waterloo.

Bonnie esegue lettura e scrittura casuale di dati su disco. Dopo, l'utility mostra parametri come il numero di byte elaborati per CPU-secondo, così come il livello di utilizzo della CPU in percentuale. Il codice sorgente del benchmark può essere trovato su Google Code.

Sulla base di Bonnie è stato creato un altro insieme di strumenti di test per hard disk — Bonnie++ (scritto in C++, invece che in C). Include strumenti di benchmark aggiuntivi. Ad esempio, zcav per valutare le prestazioni di diverse aree dell'HDD. Inoltre, Bonnie++ è adatto per testare server di posta e server di database.

Interbench

L'utility è stata sviluppata da Con Kolivas (Con Kolivas), anestesista australiano noto per il suo contributo allo sviluppo del kernel Linux e per il lavoro sul "pianificatore di CPU giusto". Interbench aiuta a configurare i parametri del pianificatore di input/output e del file system.

Interbench emula il comportamento del pianificatore CPU durante l'esecuzione di compiti interattivi. Questi compiti interattivi possono includere attività con audio e video, l'esecuzione di giochi per computer o semplicemente il trascinamento di una finestra nel sistema operativo.

Il codice sorgente, esempi e raccomandazioni per la configurazione dello strumento possono essere trovati nel repository ufficiale su GitHub.

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Fonte: habr.com

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