如何对Linux系统进行基准测试4工具Sysbench

泉鑫

Sysbench简介

Sysbench是一款多用途基准测试工具，可对CPU、内存、I/O甚至数据库性能进行测试。它是一个基本的命令行工具，提供了直接、简便的系统测试方法。github地址：https://github.com/akopytov/sysbench 。

主要功能：

• CPU: 衡量CPU执行计算密集型任务的能力。
  
• 内存: 衡量内存子系统的性能。
  
• 磁盘I/O: 衡量磁盘读写速度。
  
• 数据库: 衡量数据库的性能，包括 OLTP（联机事务处理）和TPC-C基准测试。
  
• 其他: Sysbench还支持其他类型的测试，例如线程性能和网络延迟。
  

Sysbench的主要特点包括：

• 开源: Sysbench 是一个开源软件，可以免费使用和修改。
  
• 跨平台: Sysbench 支持多种操作系统，包括 Linux、Windows、macOS 和 Solaris。
  
• 多线程: Sysbench 支持多线程测试，可以充分利用多核 CPU 的性能。
  
• 模块化: Sysbench 的架构是模块化的，可以扩展支持新的测试类型和功能。
  
• 易用性: Sysbench 提供命令行界面和 Lua 脚本支持，易于使用和配置。
  

Sysbench 常用于以下场景：

• 性能测试: 评估系统的性能瓶颈并进行优化。
  
• 数据库性能测试: 衡量数据库的性能并与其他数据库进行比较。
  
• 硬件评估: 评估新硬件的性能。
  
• 容量规划: 规划系统的容量以满足未来的需求。
  

源码：https://github.com/akopytov/sysbench
安装Sysbench

首先在系统上安装Sysbench。大多数发行版软件源都提供了它：

1. # Ubuntu/Debian
2. $ sudo apt install sysbench
4. # Fedora
5. # dnf install sysbench
7. # CentOS
8. # yum install sysbench
10. # OpenSUSE
11. # zypper in sysbench

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CPU基准测试

1. $ sysbench cpu --cpu-max-prime=2000 run
2. sysbench 1.0.20 (using system LuaJIT 2.1.0-beta3)
4. Running the test with following options:
5. Number of threads: 1
6. Initializing random number generator from current time
9. Prime numbers limit: 2000
11. Initializing worker threads...
13. Threads started!
15. CPU speed:
16.     events per second: 22757.61
18. General statistics:
19.     total time:                          10.0001s
20.     total number of events:              227609
22. Latency (ms):
23.          min:                                    0.04
24.          avg:                                    0.04
25.          max:                                    0.12
26.          95th percentile:                        0.04
27.          sum:                                 9968.18
29. Threads fairness:
30.     events (avg/stddev):           227609.0000/0.00
31.     execution time (avg/stddev):   9.9682/0.00

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虽然会生成包含大量统计数据的报告，但 CPU 基准测试的主要内容是"General statistics"下的"total time"。

• 其他命令：
  

1. $ sysbench cpu run
2. $ sysbench cpu --threads=40 run # 默认为单线程
3. #在检查 CPU 在重负载下的性能时，可使用命令将 CPU 的最大质数限制从 "10000 "扩展到 "15000"：
4. $ sysbench --test=cpu --cpu-max-prime=15000 run
5. # 帮助
6. $ sysbench cpu help
7. sysbench 1.0.20 (using system LuaJIT 2.1.0-beta3)
9. cpu options:
10.   --cpu-max-prime=N upper limit for primes generator [10000]

复制代码

内存基准测试

1. $ sysbench memory --threads=2 run
2. sysbench 1.0.20 (using system LuaJIT 2.1.0-beta3)
4. Running the test with following options:
5. Number of threads: 2
6. Initializing random number generator from current time
9. Running memory speed test with the following options:
10.   block size: 1KiB
11.   total size: 102400MiB
12.   operation: write
13.   scope: global
15. Initializing worker threads...
17. Threads started!
19. Total operations: 28555430 (2855143.49 per second)
21. 27886.16 MiB transferred (2788.23 MiB/sec)
24. General statistics:
25.     total time:                          10.0001s
26.     total number of events:              28555430
28. Latency (ms):
29.          min:                                    0.00
30.          avg:                                    0.00
31.          max:                                    0.03
32.          95th percentile:                        0.00
33.          sum:                                12842.67
35. Threads fairness:
36.     events (avg/stddev):           14277715.0000/1030637.00
37.     execution time (avg/stddev):   6.4213/0.10

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这里有两点需要考虑："Total operations"和"transferred"。

• 其他命令：
  

1. $ sysbench memory run
2. $ sysbench memory --memory-oper=write run # 默认为读
3. # 要测试特定条件下的内存，例如将内存块大小从默认的 "1KiB "提高到 "1M"，同时保持总内存容量为 "8GB"
4. $ sysbench --test=memory --memory-block-size=1M --memory-total-size=8G run

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参考资料

• 软件测试精品书籍文档下载持续更新 https://github.com/china-testing/python-testing-examples 请点赞，谢谢！
  
• 本文涉及的python测试开发库 谢谢点赞！ https://github.com/china-testing/python_cn_resouce
  
• python精品书籍下载 https://github.com/china-testing/python_cn_resouce/blob/main/python_good_books.md
  
• Linux精品书籍下载 https://www.cnblogs.com/testing-/p/17438558.html
  
• https://linuxtechlab.com/benchmark-linux-systems-install-sysbench-tool/
  
• https://webhostinggeeks.com/howto/how-to-setup-sysbench-for-cpu-and-memory-benchmarking-on-a-linux-machine/
  
• https://vegastack.com/tutorials/how-to-use-sysbench-for-linux-performance-testing/
  

IO基准测试

在Linux系统上执行IO基准测试时，我们必须先创建一些测试文件。要创建测试文件，请使用以下命令：

1. $ sysbench --test=fileio --file-total-size=100G prepare
2. WARNING: the --test option is deprecated. You can pass a script name or path on the command line without any options.
3. sysbench 1.0.20 (using system LuaJIT 2.1.0-beta3)
5. 128 files, 819200Kb each, 102400Mb total
6. Creating files for the test...
7. Extra file open flags: (none)
8. Extending existing file test_file.0
9. ...
10. Extending existing file test_file.127
11. 53687091200 bytes written in 94.39 seconds (542.44 MiB/sec).

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请确保选择的测试文件大小大于内存容量，这样IO进程才不会受到内存操作的影响。创建测试文件将根据所选大小花费一些时间。创建测试文件后，运行以下命令开始基准测试:

1. $ sysbench --test=fileio --file-total-size=100G --file-test-mode=rndrw --max-time=300 --max-requests=0 run
2. WARNING: the --test option is deprecated. You can pass a script name or path on the command line without any options.
3. WARNING: --max-time is deprecated, use --time instead
4. sysbench 1.0.20 (using system LuaJIT 2.1.0-beta3)
6. Running the test with following options:
7. Number of threads: 1
8. Initializing random number generator from current time
11. Extra file open flags: (none)
12. 128 files, 800MiB each
13. 100GiB total file size
14. Block size 16KiB
15. Number of IO requests: 0
16. Read/Write ratio for combined random IO test: 1.50
17. Periodic FSYNC enabled, calling fsync() each 100 requests.
18. Calling fsync() at the end of test, Enabled.
19. Using synchronous I/O mode
20. Doing random r/w test
21. Initializing worker threads...
23. Threads started!
26. File operations:
27.     reads/s:                      1101.01
28.     writes/s:                     734.01
29.     fsyncs/s:                     2348.98
31. Throughput:
32.     read, MiB/s:                  17.20
33.     written, MiB/s:               11.47
35. General statistics:
36.     total time:                          300.0508s
37.     total number of events:              1255287
39. Latency (ms):
40.          min:                                    0.00
41.          avg:                                    0.24
42.          max:                                 2154.60
43.          95th percentile:                        0.46
44.          sum:                               299665.82
46. Threads fairness:
47.     events (avg/stddev):           1255287.0000/0.00
48.     execution time (avg/stddev):   299.6658/0.00

复制代码

文件清理：

1. $ sysbench --test=fileio --file-total-size=100G cleanup
2. WARNING: the --test option is deprecated. You can pass a script name or path on the command line without any options.
3. sysbench 1.0.20 (using system LuaJIT 2.1.0-beta3)
5. Removing test files...

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Mysql基准测试

要对mysql进行基准测试，我们首先要在名为"test"的数据库中创建一个有50000 的表，使用以下命令

1. $ sysbench --test=oltp –oltp-table-size=50000 --mysql-db=test --mysql-user=root --mysql-password=passwd prepare

复制代码

操作完成后，执行以下命令启动 Mysql Bechmarking：

1. $ sysbench --test=oltp --oltp-table-size=500000 --mysql-db=test --mysql-user=root --mysql-password=yourrootsqlpassword --max-time=60 --oltp-read-only=on --max-requests=0 --num-threads=8 run
2. No DB drivers specified, using mysql
4. Running the test with following options:
6. Number of threads: 8
8. Doing OLTP test.
10. Running mixed OLTP test
12. Doing read-only test
14. Using Special distribution (12 iterations, 1 pct of values are returned in 75 pct cases)
16. Using "BEGIN" for starting transactions
18. Using auto_inc on the id column
20. Threads started!
22. Time limit exceeded, exiting...
24. (last message repeated 7 times)
26. Done.
28. OLTP test statistics:
30. queries performed:
32. read: 2253860
34. write: 0
36. other: 321980
38. total: 2575840
40. transactions: 160990 (2683.06 per sec.)
42. deadlocks: 0 (0.00 per sec.)
44. read/write requests: 2253860 (37562.81 per sec.)
46. other operations: 321980 (5366.12 per sec.)
48. Test execution summary:
50. total time: 60.0024s
52. total number of events: 160990
54. total time taken by event execution: 479.3419
56. per-request statistics:
58. min: 0.81ms
60. avg: 2.98ms
62. max: 3283.40ms
64. approx. 95 percentile: 4.62ms
66. Threads fairness:
68. events (avg/stddev): 20123.7500/63.52
70. execution time (avg/stddev): 59.9177/0.00
72. Main parameter to check here is 'transactions per second'
74. transactions: 160990 (2683.06 per sec.)

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测试数据清理：

1. $ sysbench --test=oltp --mysql-db=test --mysql-user=root --mysql-password=yourrootsqlpassword cleanup

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结果解读

总时间越短，表明系统性能越好，尤其是在比较类似测试时。不过必须将这一指标与其他指标结合起来考虑，因为测试时间越短，错误率越高，并不代表性能越好。
Ops/sec是系统吞吐量的直接指标。ops/sec值越高，通常意味着系统在给定时间内可以处理的操作越多，性能越好。例如，如果您运行的是数据库服务器，较高的ops/sec表示您的服务器每秒可以处理更多的查询，从而为最终用户带来更快的响应时间。
延迟对用户体验至关重要。较低的延迟意味着更快地完成操作，这对于视频流或在线游戏等需要实时响应的任务尤为重要。如果您正在托管一个网站，较低的延迟可以加快页面加载时间，提升用户体验。

来源:https://www.cnblogs.com/testing-/p/18299756
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