VM性能的快速测试方法
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2021-02-21
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VM性能的快速测试方法性能的快速测试方法
前段时间陆续发布了一些对公有云服务性能评测的数据。经常有同行问我怎么样去做这些性能评测。其实这些性能评
测都很简单，任何一个具备Linux基础知识的工程师都可以完成。我们通常使用UnixBench来评估虚拟机CPU性
能，mbw来评估内存性能，iozone来评估文件IO性能，iperf来评估网络性能，pgbench来评估数据库性能。在这里我
将我自己做性能测试的过程整理一下，供各位同行参考。
（0）安装必要的软件
假定VM的操作系统是Ubuntu，可以按照如下步骤安装必要的软件：
sudo apt-get install python-software-properties
sudo add-apt-repository ppa:pitti/postgresql
sudo apt-get update
apt-get install libx11-dev libgl1-mesa-dev libxext-dev perl perl-modules make
gcc nfs-common postgresql-9.1 postgresql-contrib-9.1 mbw iperf
cd ~
wget http://www.iozone.org/src/current/iozone3_414.tar
wget http://byte-unixbench.googlecode.com/files/UnixBench5.1.3.tgz
tar xvf iozone3_414.tar
tar zxvf UnixBench5.1.3.tgz
cd ~/iozone3_414/src/current
make
cd ~/UnixBench
make
（1）CPU性能测试
我们使用UnixBench来进行CPU性能测试。UnixBench是一套具有悠久历史的性能测试工具，其测试结果反映的是一台
主机的综合性能。从理论上来说UnixBench测试结果与被测试主机的CPU、内存、存储、操作系统都有直接的关系。
但是根据我们的观察，对于现代的计算机系统来说，UnixBench测试结果受CPU 处理能力的影响更大一些。因此，在
这里我们用UnixBench测试结果来代表虚拟机的vCPU 处理能力。每个UnixBench测试结果包括两个数据，一个是单线
程测试结果，另一个是多线程测试结果（虚拟机上有几颗虚拟CPU，就有几个并发的测试线程）。
cd ~/UnixBench
./Run
下面是一个可供参考的测试结果。在这个测试中使用了两台物理机，每台物理机各配置一颗Intel Core i3 540 @ 3.07
GHz （双核四线程），16 GB内存（DDR3 @ 1333 MHz），一块Seagate ST2000DL003-9VT1硬盘
（SATA，2TB，5900RPM），运行Ubuntu 10.04 AMD64 Server操作系统，使用的文件系统为ext4，使用的
Hypervisor为KVM（qemu-kvm-0.12.3）。我们分别测试了宿主机、磁盘映像以文件格式（RAW格式，没有启用
virtio）存储在本地磁盘上的虚拟机、磁盘映像以文件格式（RAW格式，没有启用virtio）存储在NFS上的虚拟机的CPU
性能。虚拟机的配置为2 颗vCPU（占用两个物理线程，也就是一个物理核心）和4 GB内存，运行Ubuntu 12.04
AMD64 Server操作系统。在这个测试中没有对操作系统、文件系统、NFS、KVM等等进行任何性能调优。
从如上测试结果可以看出，在没有进行任何性能调优的情况下，在单线程CPU性能方面，宿主机 >> 本地磁盘上的虚
拟机 >> NFS服务上的虚拟机；在多线程CPU性能方面，宿主机 >> 本地磁盘上的虚拟机 ＝ NFS服务上的虚拟机。需
要注意的是，在多线程测试结果方面，宿主机所占的优势完全是由于宿主机比虚拟机多占用了两个物理线程，也就是
一个物理核心。可以认为，在如上所述测试中，物理机和虚拟机的CPU性能基本上是一致的，虚拟化基本上没有导致
CPU性能损失。
（2）文件IO性能测试
我们使用iozone来进行文件IO性能测试。iozone性能测试结果表示的是文件IO的吞吐量（KBps），但是通过吞吐量可
以估算出IOPS。在如下命令中，我们评估的是以256K为数据块大小对文件进行写、重写、读、重读、随机读、随机写
性能测试，在测试过程当中使用/io.tmp作为临时测试文件，该测试文件的大小是4 GB。需要注意的是，命令中所指定
的测试文件是带路径的，因此我们可以测试同一虚拟机上不同文件系统的性能。例如我们通过NFS将某一网络共享文
件系统挂载到虚拟机的/mnt目录，那么我们可以将该测试文件的路径设定为/mnt/io.tmp。
cd ~/iozone3_414/src/current
./iozone -Mcew -i0 -i1 -i2 -s4g -r256k -f /io.tmp
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