CentOS环境如何进行性能测试

CentOS 性能测试实操指南

一 测试准备与监控

• 安装常用工具：建议准备 sysstat（含 sar/iostat）、stress-ng、fio、iperf3。示例：yum install -y sysstat stress-ng fio iperf3（部分环境可能需要 EPEL 源）。
• 基线监控命令：
  • 整体负载：uptime、top
  • 资源与 I/O：vmstat 1、iostat -x 1、sar -u 1 10、sar -d 1 10
• 监控要点：关注 load average 与 CPU 核数关系、%iowait 与 %util、网络 rxkB/s/txkB/s 等，以判断瓶颈所在。
• 测试原则：保持环境一致、先预热避免缓存干扰、按实际业务选择指标与并发、每次只变更一个变量便于归因。

二 CPU 与内存压力测试

• CPU（stress-ng）：
  • 满载：stress-ng --cpu $(nproc) --timeout 300s
  • 指定核心：stress-ng --cpu 4 --timeout 300s
  • 固定负载百分比（版本需 ≥ 0.09.54）：stress-ng --cpu $(nproc) --cpu-load 50
  • 不同运算方法：stress-ng --cpu $(nproc) --cpu-method fft
• 内存（stress-ng）：
  • 占用约 80% 物理内存：TOTAL_MEM=$(free -m | awk '/^Mem:/{print int($2 * 0.8)}')；stress-ng --vm 1 --vm-bytes ${TOTAL_MEM}M --timeout 300s
  • 方法示例：--vm-method memset/stream/malloc；可加 --verify 检测内存错误。

三 磁盘 I/O 基准测试

• 安全准备：优先在 非生产 环境进行；若直接对块设备（如 /dev/sdX）测试将破坏数据，务必提前备份与确认。
• FIO 常用场景（示例）：
  • 随机读 IOPS（绕过缓存）：fio --ioengine=libaio --bs=4k --direct=1 --rw=randread --filename=/mnt/test/fiofile --size=1G --runtime=60 --numjobs=1 --iodepth=1 --name=randread
  • 顺序写带宽：fio --ioengine=libaio --bs=1M --direct=1 --rw=write --filename=/mnt/test/fiofile --size=1G --runtime=60 --numjobs=1 --iodepth=1 --name=seqwrite
  • 顺序读带宽：fio --ioengine=libaio --bs=1M --direct=1 --rw=read --filename=/mnt/test/fiofile --size=1G --runtime=60 --numjobs=1 --iodepth=1 --name=seqread
  • 关键参数：--direct=1（绕过 page cache）、--bs（块大小）、--iodepth（队列深度）、--numjobs（并发）、--runtime（持续时间）。
• 快速校验与对比：
  • 简单顺序写：dd if=/dev/zero of=/tmp/testfile bs=64k count=4k oflag=dsync
  • 磁盘信息/缓存测速：hdparm -I /dev/sda、hdparm -Tt /dev/sda
• 观测指标：结合 iostat -x 与 sar -d 关注 await、svctm、avgqu-sz、%util 等，判断延迟与设备饱和情况。

四 网络带宽与延迟测试

• iperf3 吞吐（Server/Client 配对）：
  • 服务端：iperf3 -s
  • 客户端：iperf3 -c 192.0.2.10（可加 -P 4 并发流、-t 30 时长、-u 测 UDP）
• 结果解读：关注 带宽（Gbps/Mbps）、抖动、丢包率（UDP），以及 TCP 重传等指标，定位链路与网卡瓶颈。

五 结果判读与优化建议

• CPU：若 load average 持续高于 CPU 核数，或 %iowait 高企，说明计算或 I/O 存在瓶颈；结合 vmstat 的 r/b 队列与 sar -u 的 %idle 判定是否需扩容或优化热点路径。
• 内存：出现 si/so（swap 换入/换出）长期不为 0，或 sar -r 的 %commit > 100%，说明内存紧张；考虑增加内存或优化内存占用。
• 磁盘：iostat -x 中 %util ≈ 100% 表示设备饱和；await 远高于 svctm 表示队列等待长；结合 sar -d 的 avgqu-sz 与业务访问模式（随机/顺序、块大小）选择更合适的存储与调度策略。
• 网络：iperf3 带宽达不到预期时，排查网卡双工/速率、MTU、交换机端口、并发流与协议（TCP/UDP）差异。