文章目录
- 手撕FIO工具指南：从压测翻车到避坑实战
- 一、背景：一次FIO压测引发的惊魂夜
- 二、FIO vs 其他IO工具：为何让人又爱又怕？
- 三、安装指南：避开依赖地狱
- 四、参数详解
- 五、避坑指南：血泪经验总结
- 六、安全压测命令模板（生产环境验证）
手撕FIO工具指南：从压测翻车到避坑实战
一、背景：一次FIO压测引发的惊魂夜
最近安排做一组服务器IO性能压测，网上找了一篇关于推荐FIO进行测试，果断就执行了
fio -filename=/dev/sda -direct=1 -iodepth=32 -rw=randrw -rwmixread=70 -bs=4k -numjobs=8 -runtime=300 -group_reporting -name=test_randrw
做完之后，啥事都没有，过了两天重启之后就让我无语了，重启不了了。。。
教训总结：
- 不能直接测试系统盘
-filename=/dev/sda - 但是fio命令狗哦，你一个搞测试的，整坏人家系统盘干啥。。。
二、FIO vs 其他IO工具：为何让人又爱又怕？
- 主流工具对比
| 工具 | 优势 | 缺陷 |
|---|---|---|
| dd | 简单易用 | 仅测顺序读写，无并发 |
| iostat | 实时监控 | 无法主动发起压力测试 |
| fio | 支持多线程、混合负载、延迟统计 | 参数复杂，高危操作多 |
- FIO核心优势
- 19种I/O引擎（如
libaio异步引擎） - 模拟真实业务负载（随机/顺序读写比例可调）
- 输出专业级报告（延迟百分比、IOPS分布）
三、安装指南：避开依赖地狱
- 包管理器安装（推荐）
CentOS
yum install epel-release -y # 需EPEL源
yum install fio libaio-devel -y Ubuntu
apt-get install fio -y
四、参数详解
fio 核心参数详解表
| 参数 | 作用 | 典型值示例 | 注意事项 |
|---|---|---|---|
| filename | 指定测试目标（文件/设备路径） | /dev/sdb、/mnt/testfile | - 测试裸设备时需确保未挂载且无数据 - 文件路径需提前创建足够空间] |
| rw | 定义读写模式 | read、randrw、trim | - randrw需搭配rwmixread/rwmixwrite定义读写比例] |
| bs | 单次I/O块大小 | 4k、1M、16k-64k | - 过大的块可能导致带宽虚高（如顺序测试）] |
| iodepth | I/O队列深度（异步请求数） | 1、32、64 | - 过高可能导致设备过载（SSD建议≤64） - 同步引擎（如sync）下无效] |
| numjobs | 并发线程/进程数 | 4、16 | - 多线程可能因CPU争用导致结果波动] |
| direct | 是否绕过系统缓存（1=启用） | 0、1 | - 启用后测试结果更真实，但可能增加磁盘压力] |
| ioengine | I/O引擎类型 | libaio、sync、psync | - libaio需安装libaio-devel依赖- psync为多线程同步引擎] |
| runtime | 测试运行时长（秒） | 60、600 | - 过短可能导致结果不稳定（建议≥60秒）] |
| size | 测试数据总量 | 10G、50% | - 使用百分比时需确认目标设备剩余空间] |
| group_reporting | 汇总所有线程结果（1=启用） | 1 | - 关闭时输出每个线程的独立数据] |
| rwmixread | 混合读写中的读操作比例 | 70（即70%读） | - 仅对rw=randrw或rw=rw有效] |
| bssplit | 混合块大小测试（按比例分配不同bs） | 4k/50:64k/50 | - 比例总和需为100%，否则自动均分] |
| random_distribution | 随机I/O分布模式 | random、zipf:1.2 | - zipf模拟热点访问，需根据实际负载选择] |
| refill_buffers | 每次I/O后重新填充缓冲区内容 | 1 | - 启用后测试更贴近真实数据写入（避免重复写同一数据）] |
| time_based | 强制按runtime运行（即使数据量未达size） | 1 | - 需同时设置runtime] |
| ramp_time | 测试前预热时间（秒） | 10、30 | - 避免冷启动阶段数据影响结果] |
| iodepth_batch | 批量提交I/O请求的阈值（仅libaio有效） | 16、32 | - 过高可能导致突发负载] |
| rate | 限制I/O速率（单位：KB/s） | 100M、512k | - 用于模拟限速场景（如网络存储）] |
| cpus_allowed | 绑定测试进程到指定CPU核心 | 0-3、1,3,5 | - 减少CPU争用对结果的影响] |
五、避坑指南：血泪经验总结
-
路径陷阱
- 禁止直接测试
/dev/sda等系统盘，用df -h确认测试对象 - 文件测试模式需预先
fallocate -l 10G /testfile
- 禁止直接测试
-
资源保护
- 限制CPU占用：
-numjobs=$(nproc)避免过载 - 内存保护：添加
-ramp_time=30逐步加压
- 限制CPU占用：
-
监控三件套
iostat -xmt 1 # 磁盘利用率 pidstat -d 1 # 进程级IO监控 sar -B 1 # 分页活动
六、安全压测命令模板（生产环境验证）
- 随机读安全测试（SSD验证）
fio -filename=/mnt/ssd/testfile -direct=1 -rw=randread -bs=4k \-iodepth=64 -numjobs=4 -runtime=120 -size=50G -name=ssd_randread
- 顺序写带宽测试（HDD验证）
fio -filename=/data/testfile -direct=1 -rw=write -bs=1M \-iodepth=8 -runtime=300 -size=200G -name=hdd_seqwrite
- 混合负载测试（数据库场景）
fio -filename=/var/lib/mysql/testfile -direct=1 -rw=randrw -rwmixread=70 \-bs=8k -iodepth=32 -numjobs=8 -runtime=600 -group_reporting
