Debian From Scratch性能如何测试

Debian From Scratch性能测试方案

一 测试目标与环境准备

• 明确目标：评估CPU计算、内存带宽/延迟、存储I/O吞吐与延迟、网络吞吐与并发、以及应用/内核编译等真实工作负载下的性能表现。
• 基线对比：准备一台配置相近的标准Debian环境作为对照，便于量化差异（如容器镜像、内核配置、调度策略、文件系统、挂载选项等）。
• 环境隔离：测试前停止无关服务，尽量在单用户/控制台下运行；确保电源策略为性能模式、CPU 频率固定（避免降频影响），磁盘挂载为noatime/nobarrier（如业务允许），并记录内核版本、CPU型号、内存与磁盘型号。
• 监控与记录：统一使用同一套监控命令采集数据，便于复现与对比（见下文各节命令示例）。

二 CPU与内存性能测试

• 基线计算与内存带宽
  • sysbench CPU：测试多线程纯计算吞吐
    • 命令：sysbench cpu --threads=$(nproc) --time=60 run
  • sysbench 内存：测试顺序内存访问带宽
    • 命令：sysbench memory --threads=$(nproc) --time=60 run
• 压力与调度稳定性
  • stress/ stress-ng：多维度并发压力，观察系统稳定性与调度
    • 命令：stress --cpu $(nproc) --io 2 --vm 2 --vm-bytes 128M --timeout 60s
• 热点与瓶颈定位
  • perf：采样热点函数、调用栈与硬件事件
    • 采样：sudo perf record -a -g -o perf.data sleep 30
    • 报告：sudo perf report -g graph
• 实时监控
  • top/htop：观察整体CPU占用与负载
  • mpstat/vmstat：每核CPU与系统级资源统计
    • 命令：mpstat -P ALL 1、vmstat 1
      以上工具与命令均为Debian常用组合，适合对CPU与内存进行基准与压力测试，并配合perf做深入热点分析。

三 存储与文件系统性能测试

• 顺序与随机I/O（裸设备或挂载点）
  • fio：覆盖顺序/随机、不同块大小、并发与直达I/O
    • 顺序写：fio --name=seqwrite --ioengine=libaio --rw=write --bs=1M --size=1G --numjobs=1 --direct=1 --filename=/dev/sdX --runtime=60
    • 顺序读：fio --name=seqread --ioengine=libaio --rw=read --bs=1M --size=1G --numjobs=1 --direct=1 --filename=/dev/sdX --runtime=60
    • 4K随机写：fio --name=randwrite --ioengine=libaio --rw=randwrite --bs=4k --size=1G --numjobs=1 --direct=1 --filename=/dev/sdX --runtime=60
    • 4K随机读：fio --name=randread --ioengine=libaio --rw=randread --bs=4k --size=1G --numjobs=1 --direct=1 --filename=/dev/sdX --runtime=60
  • dd（快速校验，仅顺序）
    • 写：dd if=/dev/zero of=/mnt/testfile bs=1M count=1024 oflag=direct
    • 读：dd if=/mnt/testfile of=/dev/null bs=1M count=1024 iflag=direct
• 运行时监控
  • iostat：查看吞吐、IOPS、延迟与队列
    • 命令：iostat -x 1
• 关键指标
  • 带宽（MB/s）、IOPS、延迟（ms）、平均队列长度（avgqu-sz）、利用率（%util）
    以上方法覆盖分卷/裸设备的顺序与随机I/O基准测试，并通过iostat辅助分析存储子系统表现。

四 网络与应用层性能测试

• 网络吞吐与并发
  • iperf3：点对点吞吐测试
    • 服务端：iperf3 -s
    • 客户端：iperf3 -c 192.0.2.10 -t 30 -P 4
• HTTP服务压测
  • ab（Apache Bench）：短连接并发
    • 命令：ab -n 10000 -c 200 http://localhost/
  • wrk：高并发长连接
    • 命令：wrk -t12 -c400 -d30s http://localhost:3000
• 应用微基准
  • Node.js：内置高精度计时与基准库
    • 代码计时：performance.now() 测量函数执行时间
    • 基准套件：benchmark.js 对比代码片段性能
• 说明
  • 若采用极简环境（如Docker 的 scratch 镜像仅添加 Debian rootfs），需自行在镜像内安装所需工具（如 iperf3、wrk、ab、nodejs 等）后再执行测试。

五 构建与综合场景测试

• 内核编译基准
  • 命令：time make -j$(nproc)
  • 建议：在相同源码树、相同.config、相同挂载选项下，分别在DFS与对照系统各编译2–3次取中位数，对比总耗时与系统负载曲线（用vmstat 1/iostat -x 1记录）。
• 结果记录与对比
  • 统一记录：测试命令、参数、环境信息（内核/CPU/内存/磁盘/挂载选项）、监控日志与关键指标；使用表格或图表对比DFS与对照系统的差异，定位是内核配置、C库/编译器、文件系统/挂载还是调度/电源策略导致的性能变化。
    内核编译是评估系统综合性能（CPU、I/O、内存、调度）的有效工作负载；配合time与系统监控可直观量化差异。