服务器压力测试是检验服务器性能稳定性的最有效方式。在利旧场景中,业务还未部署的情况下,可以通过对服务器进行简单压力测试,提前暴露硬件问题。本文以基于3.10内核的Linux CentOS 7操作系统下压力测试为例,帮助您了解如何对服务器进行简单压力测试。

前提条件

本文中进行压力测试的服务器上无业务运行,且服务器上无数据。

警告 如果服务器上有业务运行或数据,可能会造成业务不可用、数据丢失,请谨慎操作。

背景信息

本操作涉及到的命令是基于3.10内核的Linux CentOS 7操作系统下实践所编写。

操作步骤

  1. 测试前准备。
    1. 由于后续安装测试工具依赖编译工具,在安装操作系统时,SOFTWARE SELECTION阶段选择安装Development Tools,如下图所示。
      选项
    2. 磁盘要求为:系统盘+非系统盘(数据盘或Cache盘),非系统盘需要分区格式化(分一个区),呈Ext4文件系统格式,并挂载到自定义目录下,以下以一块非系统盘为例进行说明:
      1. 执行lsblk命令,查看当前磁盘状况。当前状况
      2. 执行parted /dev/nvme0n1命令,对非系统盘进行分区,然后依次执行交互命令:
        
        mklable gpt
        
        mkpart primary 0 -1
        
        Ignore
        
        quit
                                            
      3. 执行mkfs.ext4 /dev/nvme0n1命令,格式化分好的区。格式化
      4. 执行mkdir /data1命令,创建自定义目录,然后执行mount/dev/nvme0n1p1命令挂载分区。自定义
  2. 下载测试工具。
    说明 测试工具均为开源工具,可直接下载。
    1. CPU测试工具stress下载地址:https://fossies.org/linux/privat/stress-1.0.4.tar.gz
    2. 磁盘测试工具fio下载地址:https://brick.kernel.dk/snaps/fio-2.1.10.tar.gz
    3. 内存测试工具memtester下载地址:https://fossies.org/linux/misc/memtester-4.5.0.tar.gz
  3. 安装测试工具。
    1. 安装stress,请依次执行如下命令:
      
      tar xf stress-1.0.4.tar.gz 
      
      cd stress-1.0.4 
      
      ./configure
      
      make
      
      make install
                                  
      安装完成后,执行stress –version命令,查看是否安装成功。验证安装
    2. 安装fio。
      1. 安装fio工具依赖的软件包libaio-devel,可从操作系统镜像iso源获取,例如,使用CentOS-7-x86_64-DVD-1810.iso这个镜像,通过以下方法安装libaio-devel包:
        
        mkdir /home/iso              
        
        mount CentOS-7-x86_64-DVD-1810.iso /home/iso 
        
        cd /home/iso      
        
        find ./ -name “libaio-devel”   
        
        rpm
        -ivh ./Packages/libaio-devel-0.3.109-13.el7.x86_64.rpm
      2. 安装fio,请依次执行以下命令:
        tar xf fio-2.1.10.tar.gz 
        
        cd fio-2.1.10
        
        ./configure
        
        make
        
        make install
                                            
      3. 安装完成后,执行fio –version命令,查看是否安装成功。验证安装
    3. 安装memtester,请依次执行以下命令:
      tar xf memtester-4.3.0.tar 
      
      cd memtester-4.3.0
      
      make 
      
      make install
                                  
      安装完成后,执行memtester –version命令,查看是否安装成功。验证安装
  4. 压力测试。
    1. CPU压力测试。
      1. 执行lscpu | egrep -i ^cpu | awk '{print $2}'命令,查看服务器逻辑核数。查看核数
      2. 执行stress -c $core -t 1000000 &命令,进行CPU压力测试 。
      3. 执行ps -ef|grep stress命令,查看stress进程是否正在运行。验证进程

      关键参数说明:

      参数 描述 示例
      -c 指定CPU核数,实际的CPU逻辑核数。 128
      -t 指定运行时间,单位为秒,可按照需求自定义。 1000000(达到测试7×24小时的要求)
    2. 磁盘压力测试。
      请先了解每一项磁盘测试的具体命令,然后编写一个脚本循环测试,且实现并行测试每一块非系统盘。
      • 顺序读:
        fio -filename=/dev/nvme0n1p1 -direct=1 -ioengine=libaio -iodepth=128
        -bs=1m -rw=read -numjobs=1 --ramp_time=10 -runtime=20m -group_reporting
        -name=mytest --allow_mounted_write=1
      • 顺序写:
        fio -filename=/dev/nvme0n1p1 -direct=1 -ioengine=libaio -iodepth=128
        -bs=1m -rw=write -numjobs=1 --ramp_time=10 -runtime=20m -group_reporting
        -name=mytest --allow_mounted_write=1
      • 随机读:
        fio  -filename=/dev/nvme0n1p1
        -direct=1 -ioengine=libaio -iodepth=128 -bs=4k -rw=randread -numjobs=4
        --ramp_time=10 -runtime=20m -group_reporting -name=mytest
        --allow_mounted_write=1
      • 随机写:
        fio  -filename=/dev/nvme0n1p1
        -direct=1 -ioengine=libaio -iodepth=128 -bs=4k -rw=randwrite -numjobs=4
        --ramp_time=10 -runtime=20m -group_reporting -name=mytest
        --allow_mounted_write=1
      执行ps -ef |grep fio命令,查看fio进程是否正在运行。验证进程

      关键参数说明:

      参数 描述 示例
      -rw 读写类型,各取值含义如下:
      • read:读
      • write:写
      • randread:随机读
      • randwrite:随机写
      read
      -fileneme 测试文件名称 /dev/nvme0n1p1
      -iodepth 队列深度 128
      -bs 块大小,单位m为MB,k为KB。 1m
      -numjobs 线程数 4
      -runtime 测试时间,单位m为分钟。 20m
      -allow_mounted_write 是否允许对存储设备写入数据,各取值含义如下:
      • 1:允许
      • 0:不允许
      1
    3. 内存压力测试。
      说明 需要等磁盘和CPU压力测试程序运行稳定之后,再进行内存压力测试。
      1. 执行free|grep -I mem|awk ‘{print $7}’命令,查看当前可用内存。当前内存
      2. 执行echo "scale=0; ` free | grep -i mem | awk '{print $7}'`* 0.9"| bc | awk -F "[.]" '{print $1}'命令,计算出可用内存的90%。90%内存
      3. 执行memtester ${test_mem}K 10000 &命令,对内存进行压力测试。
      4. 执行ps -ef |grep memtester命令,查看memtester进程是否正在运行。查看进程

      关键参数说明:

      参数 描述 示例
      <mem> [B|K|M|G] 测试内存的大小,单位可以是B、K、M、G。 3 GB
      [loops] 测试次数 10000
  5. 查看测试是否通过。
    测试通过标准:
    • 未出现系统无响应现象,测试时间满足要求。
    • 测试过程中监控内存和CPU频率、带宽、温度、功耗,无降频现象,过程中内存带宽保持满负载运行,温度与功耗平稳。
    • 检查系统日志,无异常。
  6. 满足测试要求后,可执行如下命令,终止测试相关进程。
    • stress:执行命令ps -ef |grep stress|grep -v color|awk '{print $2}'|xargs kill
    • fio:执行命令ps -ef |grep fio|grep -v color|awk '{print $2}'|xargs kill
    • memtester:执行命令ps -ef |grep memtester|grep -v color|awk '{print $2}'|xargs kill