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    • 其它有用工具

    压测工具

    • 压测工具

      • LMbench
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      • netperf
      • 其它有用工具
        在这里,我们会讨论主要的压力测试工具,选择合适的压测工具,才能准确衡量系统性能。好的压测工具有很多,可能的功能如下:
    • 发起压力

    • 监控性能
    • 监控系统使用率
    • 生成报告

    基准测试无非就是看系统能力是否达到对系统预期的能力。如果一款系统拥有较高的Linpack分数,但它未必是理想的文件服务器。需要记住的是,基准测试不可能模拟出终端用户的行为,因为他们是不可预测的。基准测试不会告诉你,在用户访问他们文件的时候或者备份开始的时候,服务器会做什么反应。一般来说,基准测试应该遵循如下几个原则:

    • 为服务器负载做基准测试:服务器系统和典型的PC完全不同。为了利用系统的SMP能力和模拟一个真实的多用户环境,服务器测试使用多线程。PC打开一个网页浏览器的速度可能比高端服务器更快,但是服务器打开1000个网页浏览器的速度会比PC快很多。
      • 模拟预期的负载:所有的基准测试都有不同的配置选项,我们应该朝着未来预期运行的负载方向定制测试。如果应用需要低延迟的磁盘,那么强大的CPU性能也没什么大的用处。
      • 隔离测试系统:如果要对系统进行基准测试,首先要把它尽可能的从其它负载中隔离。在系统上运行一个top命令也会极大的影响基准测试结果。
      • 结果平均:即使你试着隔离测试系统,可能还会有未知的因素在压测时影响系统性能。经验表明,至少执行三次测试,然后将结果平均,以保证偶然因素不会影响全面分析。
        下面是基于以上标准选择的工具:
    • 在Linux上测试:Linux是基准测试的目标
    • 能运行在所有的硬件平台上测试:由于IBM提供3种不同的硬件平台(把IBM System p和IBM System i看做都是基于IBM POER架构),所以选择不用做太多修改就能在所有架构上使用的工具很重要。
    • 开源:Linux运行在很多平台上,如果需要到处运行,就可能需要源代码。
    • 文档全面:必须了解你用来做性能测试的工具,所以你需要文档。在使用某工具之前,先了解它的理念、设计和细节,以确定它是否真的合适。
    • 维护中的:如果使用已经停止维护的软件,可能无法跟上最新的技术和标准,导致错误的结果。
    • 广泛使用的:你很方便找到相关信息。
    • 使用简单的:简单更好用。
    • 能产生报告:具有报告功能能极大的减轻性能分析工作。

      lmbench

      LMbench是一套微测试工具,用来分析不同操作系统设置,比如SELinux是否启用。LMbench可以用来测试操作系统的各个方面,如上下文切换、本地通信、内存带宽、文件操作等。LMbench使用起来很简单,仅有三个重要命令: + make results:第一次启动LMbench时,它会提示一些操作系统的信息,还有要执行哪些测试。 + make return:在完成初始化配置和第一次运行LMbench之后,使用make return命令,重复make results时的配置进行测试。 + make see:在至少三次运行之后,可以使用make see命令查看结果。可以使用图表的方式展示和分析。 LMbench项目地址是:http://sourceforge.net/projects/lmbench/

      iozone

    IOzone是一个文件系统测试工具,可以用它模拟各种磁盘访问方式。由于IOzone的配置很详细,所以可以用来精确的模拟目标文件系统的负载。IOzone可以使用不同的块大小写入各种大小的文件。

    IOzone有一种非常好用的自动测试模式,方便测试者自定义各种测试行为,如文件大小、I/O大小和访问方式等等。如果文件系统是为数据库服务做准备的,应该重点测试大block size的大文件随机访问,而不是小block size的大文件。IOzone重要的选项如下:

    • -b 让IOzone以微软Excel兼容格式保存成电子表格。

    • -C 显示每个子进程的输出(用来检查是否每个子进程都在运行模拟程序)

    • -f 告诉IOzone写入文件的地方

    • -i 使用这个选项指定要运行什么测试。使用-i 0 指定第一时间写入到测试文件。使用-i 1是流式读,-i 8是混合随机访问负载。

    • -h 显示帮助

    • -r 指定测试类型和I/O大小。测试文件大小应该尽量和目标系统以后的工作负载相似,以便测试出真实的负载能力。

    • -k 使用内核2.6的异步I/O特性。经常用在数据库服务器的测试,例如IBM的DB2。

    • -m 如果目标应用使用多个内部缓冲,那么可以使用-m选项模拟这个行为。

    • -s 指定测试文件的大小。对于异步文件系统(大多数文件系统的默认挂载选项),IOzone应该使用至少两倍内存大小的测试文件才能真正衡量出磁盘性能。测试文件大小可以MB或者GB为单位,直接在大小后面跟上m或者g的单位即可。

    • -+u 实验性的选项。可以衡量在测试期间处理器的使用率。

    注意:保存在异步文件系统,并且小于系统内存大小的测试文件,只能测试内存吞吐量,而不是磁盘子系统的性能。所以,你的目标文件系统应该使用sync选项挂载,并且测试文件是系统内存的至少两倍。

    如下的例子展示了使用IOzone来衡量挂载在/perf目录上的磁盘子系统的随机读性能,测试文件大小为10GB,32KB的block size。

    1. ./iozone -b results.xls -R -i 0 -i 2 -f /perf/iozone.file -r 32 -s 10g

    最后,可以把获得的结果导入到电子表格中,并且转换为图形格式。使用图形输出数据可以更简单的分析大文件数据并且看出趋势。下图就是上面的命令可能的一种输出情况。

    iozone的图形输出样例

    如果IOzone的文件大小和系统内存或者缓存一致,可以用来获取缓存和内存的吞吐量。应该注意的是,由于文件系统开销,IOzone只会获得70-80%的系统能力。

    IOzone的地址:http://www.iozone.org/

    netperf

    nerperf是专注于TCP/IP网络性能的测试工具。它支持UNIX的socket和SCTP测试。

    netperf基于C/S(client-server)模型设计。netserver运行在目标服务器上,netperf运行在客户机上。netperf控制netserver,netperf把配置数据发送到netserver,产生网络流量,从一个独立于测试连接的控制连接获取netserver的结果。在测试过程中,在控制连接中没有数据交流,所以不会对结果产生影响。netperf压测工具也有提供报表的功能,包括CPU使用率。本书写作期间,稳定版本是2.4.3(本书翻译时候,netperf稳定版是2.6.0)。

    netperf能生成多种类型的流量。基本分为两种:大块传输数据的流量和请求/响应的流量。netperf一次只使用一个socket。在下一版本的netperf(netperf4)中,将会全面支持并发会话。当前,我们可以使用如下办法进行多会话的测试。

    • 大块数据传输(Bulk data transfer)

    大块数据传输能力是网络测试中最常用的指标,通过一秒钟传送的数据量来衡量。它可以模拟大文件传输,例如多媒体流和FTP的数据传输。

    • 请求/响应(Request/response type)

    模拟请求/响应的流量,衡量指标是一秒钟完成的请求响应次数。请求/响应是最常见的在线应用流量,例如web、数据库、邮件服务、文件服务(中小文件),目录服务。在真实的环境中,会话的建立终止和数据交换的方式是一样的。为了模拟它,需要使用到TCP_CRR类型。

    • 并发会话(Concurrent session)

    在当前的稳定版中,netperf还不真正支持并发会话测试,但是,我们可以以如下的方式开启多个netperf实例:

    1. for i in seq 1 10‘; do netperf -t TCP_CRR -H target.example.com -i 10 -P 0; done

    我们可以看看如下一些有用和有趣的选项,

    全局选项:

    • -A 设置本地接收和发送缓冲的调整

    • -b 爆发大量流测试包

    • -H 远程机器

    • -t 测试流量类型

      • TCP_STREAM 大量数据传输测试
      • TCP_MAERTS 和TCP_STREAM很像,只是流的方向相反
      • TCP_SENDFILE 和TCP_STREAM很像,只是使用sendfile(),而不是send()。会引发zero-copy操作
      • UDP_STREAM 和TCP_STREAM很像,只不过是UDP
      • TCP_RR 请求响应报文测试
      • TCP_CC TCP的连接/关闭测试。不产生请求和响应报文。
      • TCP_CRR 执行连接/请求/响应/关闭的操作。和禁用HTTP keepalive的HTTP1.0/1.1相似。
      • UDP_RR 和TCP_RR一样,只不过是UDP。
    • -l 测试长度。如果是一个正值,netperf会执行testlen秒。如果值为负,netperf一直执行,直到大量数据传输测试中交换testlen字节,或者在请求/响应次数达到testlen。

    • -c 本地CPU使用率报告

    • -C 远程服务器CPU使用率报告

    在某些平台上,CPU使用率的报告可能不准确。在性能测试之前,请确保准确性。
    • -I 这个选项是用来维护结果可信度的。可信级别应该设置为99%或者95% 。为了保证结果可信度级别,netperf会把多次重复测试。例如-I 99 5,代表在100次的99次中,测试结果和真实情况有5%(+-2.5%)的浮动区间。

    • -i 这个选项限制了最大和最小的重复次数。-i 10 3表示,netperf重复同样的测试,最多10次,最少3次。如果重复次数超过最大值,结果就不在-I指定的可信任级别中,将在结果中显示一个警告。

    • -s , -S 修改发送和接收的本地和远程缓冲大小。这个会影响到窗口大小。

    TCP_STREAM,TCP_MAERTS,TCP_SENDFILE,UDP_STREAM的选项

    • -m , -M 指定传给send()和recv()函数的缓冲大小。分别控制每个调用的发送和接收大小。
      TCP_RR,TCP_CC,TCP_CRR,UDP_RR的选项:

    • -r ,-R 分别指定请求和响应的大小。例如-r 128,8129意思是netperf发送128字节包到netserver,然后它响应一个8129字节的包给netperf。
      如下是netperf的一个TCP_CRR的测试

    netperf的TCP_CRR的测试输出样例

    当执行性能测试的时候,最好的做法是使用netperf的简单测试脚本。通过修改脚本的变量,你可以定制自己的测试。脚本的路径在你的netperf包的doc/example/目录下。

    详细信息见:http://www.netperf.org/

    其它有用工具

    这里还有其它一些有用的测试工具。记住,你必须了解压测工具的特性,然后才能选择你需要的工具。

    工具 主要功能
    bonnie 磁盘IO和文件系统测试 http://www.textuality.com/bonnie/
    bonnie++ 磁盘IO和文件系统测试 http://www.coker.com.au/bonnie++/
    NetBench 文件服务器测试,运行在Windows上
    dbench 文件系统测试,通常用来文件服务器压测 http://freshmeat.net/projects/dbench/
    iometer 磁盘I/O和网络压测 http://www.iometer.org/
    ttcp 简单的网络测试
    iperf 网络测试 http://dast.nlanr.net/projects/Iperf/
    ab (Apache Bench) 简单的web服务器测试,包含在Apache服务器中http://httpd.apache.org/
    WebStone Web服务器测试 http://www.mindcraft.com/webstone/
    Apache Jmeter 主要用来web服务器性能测试。也支持其它协议,例如SMTP,LDAP,JDBC等,有很好的报告功能http://jakarta.apache.org/jmeter/
    fsstone,smtpstone 邮件服务器测试,包含在postfix中 http://www.postfix.org/
    nhfsstone 网络文件系统测试,包含在nfs-utils包中
    DirectoryMark LDAP测试 http://www.mindcraft.com/directorymark/

    原文: https://lihz1990.gitbooks.io/transoflptg/content/02.监控和压测工具/2.4.压测工具.html