fio使用详解

1.常用参数的说明

–debug 调试模式
–version 显示版本信息
测试任务相关的参数
–output= 文件名 输出到文件
–runtime= 限制运行时间 单位为秒
– name= 字符串 测试项目名称
–description= 字符串 测试项目描述
–filename= 测试文件，也可以制定到裸设备上
–size= 测试文件大小
–filesize= 单独的文件大小，也可以是一个范围，fio在设定的size只内随机的选择大小，如果没有指定，每个子文件大小相同。
读写相关的参数
–readwrite=
read 顺序读
write 顺序写
trim 顺序trim，只支持Linux块设备
randread 随机读
randwrite 随机写
randtrim 随机trim 只支持Linux块设备
rw，readnwrite 混合读写
randrw 随机混合读写
如果是混合读写，默认是 50/50 即50%读加50%的写，对于特定的类型，结果会有些出入，因为速度可能不一样。可以在测试的指定一个数字，
rwmixwrite=20 混合读写，写占20%
direct=1 或者0 ，1为绕过文件系统的缓存
–blocksize=
–bs= 测试块大小，4K 8K 1M 等
–bssplit=字符串 需要测试混合块大小的时候使用，可以按照如下的格式
bssplit=4k/10:64k/50:32k/40 4K占10% 64K占50% 32k占40%
也可以不指定百分比，fio会平均分配，比如
bssplit=4k/50:1k/:32k/ 就是4k占50% 1K 32看各占25%
bssplit 读写的时候都可以使用
运行相关参数
–max-job= 运行的最高线程
–zero_buffers 如果使用这个参数，fio会初始化IO缓存，并默认使用随机的数据填满缓存。
–refill_buffers 强制重新填写读写缓存
–iodepth= io队列深度 默认是1
–direct= 0或者1 1为关闭文件系统缓存
–numjobs= 线程数量
–group_reporting 汇总每个进程的信息
–lockmem= 固件测试的时候内存大小 比如2G
–nrfiles=8 每个进程生成文件的数量

下面几个参数在libaio的引擎下的作用：
–iodepth_batch=当队列里面的IO个数达到该值的时候，就调用io_submit批次提交请求
–iodepth_batch_complete=一次最多可收割的io数
–iodepth_low=队列的io数降到该值，就重新填充

2.fio使用案例

文件系统4k顺序读测试
fio –filename=/tmp/test –direct=1 –rw=read –bs=4k –size=15G –numjobs=64 –runtime=300 –group_reporting –name=test-read
文件系统4k随机写测试
fio –filename=/tmp/test –direct=1 –rw=randwrite –bs=4k –size=15G –numjobs=64 –runtime=300 –group_reporting –name=test-read
裸设备4k顺序写测试
fio –filename=/dev/sdb –direct=1 –rw=write –bs=4k –size=15G –numjobs=64 –runtime=300 –group_reporting –name=test-read

3.测试结果解读

fio –filename=/test –direct=1 –rw=randwrite –bs=4k –size=1G –numjobs=64 –runtime=300 –group_reporting –name=test-randwrite
…
write: io=2850.2MB, bw=9726.1KB/s, iops=2431 , runt=300048msec
clat (usec): min=159 , max=448315 , avg=410.20, stdev=1208.19
lat (usec): min=159 , max=448315 , avg=411.15, stdev=1208.27
clat percentiles (usec):
| 1.00th=[ 203], 5.00th=[ 278], 10.00th=[ 326], 20.00th=[ 346],
| 30.00th=[ 366], 40.00th=[ 386], 50.00th=[ 402], 60.00th=[ 418],
| 70.00th=[ 434], 80.00th=[ 454], 90.00th=[ 486], 95.00th=[ 516],
| 99.00th=[ 724], 99.50th=[ 1032], 99.90th=[ 1368], 99.95th=[ 2224],
| 99.99th=[ 8256]
bw (KB/s) : min= 3, max= 667, per=1.57%, avg=152.30, stdev=27.63
lat (usec) : 250=3.92%, 500=89.07%, 750=6.14%, 1000=0.32%
lat (msec) : 2=0.49%, 4=0.03%, 10=0.02%, 20=0.01%, 50=0.01%
lat (msec) : 500=0.01%
cpu : usr=0.04%, sys=0.23%, ctx=1548182, majf=0, minf=1844
IO depths : 1=100.0%, 2=0.0%, 4=0.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, >=64=0.0%
submit : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
complete : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
issued : total=r=0/w=729637/d=0, short=r=0/w=0/d=0

Run status group 0 (all jobs):
WRITE: io=2850.2MB, aggrb=9726KB/s, minb=9726KB/s, maxb=9726KB/s, mint=300048msec, maxt=300048msec

Disk stats (read/write):
dm-0: ios=0/766673, merge=0/0, ticks=0/341324, in_queue=341316, util=86.15%, aggrios=0/731075, aggrmerge=0/35722, aggrticks=0/268135, aggrin_queue=267337, aggrutil=85.33%
vda: ios=0/731075, merge=0/35722, ticks=0/268135, in_queue=267337, util=85.33%

I/O延迟包括三种：slat，clat，lat
关系是 lat = slat + clat。
slat 表示fio submit某个I/O的延迟。
clat 表示fio complete某个I/O的延迟。
lat 表示从fio将请求提交给内核，再到内核完成这个I/O为止所需要的时间。

4.通过脚本执行fio测试

fio 也可以将测试用例写好脚本，通过运行脚本，完成多项测试任务
; – start –
[global]
[random-writers]
rw=randwrite
bs=4K
direct=1
size=30G
numjobs=63
[random-read]
rw=randread
bs=4K
direct=1
size=30G
numjobs=63

; – end –