AWS EBS Magnetic(standard)磁碟效能測試
背景
最近公司的一臺例項型別為m5.2xlarge(8個vCPU,32G的Memory)的機器磁碟效能不行，於是需要做個磁碟效能測試。這裡使用fio測試工具。
1.AWS磁碟型別簡介
AWS EC2 instance 目前EBS有5種類型，分別是gp2，io1，st1，sc1，standard. 筆者只介紹standard，其他四種可自行上網瞭解。
standard是AWS上一代的volumn HDD型別，卷大小1G-1T，最大IOPS 40-200，最大吞吐量40-90M/s;
| Previous Generation Volumes | |
|---|---|
| Volume Type |
EBS Magnetic |
| Description | Previous generation HDD |
| Use Cases | Workloads where data is infrequently accessed |
| API Name | standard |
| Volume Size | 1 GiB-1 TiB |
| Max. IOPS/Volume | 40–200 |
| Max. Throughput/Volume | 40–90 MiB/s |
| Max. IOPS/Instance | 80,000 |
| Max. Throughput/Instance | 1,750 MiB/s |
| Dominant Performance Attribute | IOPS |
2.fio工具簡介，安裝
(1)fio是專門用來測試磁碟效能的一種好用工具，有順序讀，順序寫，順序讀寫，隨機讀，隨機寫，隨機讀寫等模式，本篇只測試順序讀和隨機讀，不測試寫。
安裝fio非常簡單,直接使用yum install -y fio即可。
【注意】
使用fio測試寫的時候，會損害磁碟上已經存在的資料，嚴重的話會導致系統奔潰，起不來。
（不要問我為什麼知道，因為這是血和淚的教訓，筆者曾把一臺已有資料的EC2例項磁碟測試死掉，包括根磁碟和資料盤兩塊盤，最後怎麼都起不來，辛虧有AMI可以恢復。）
(2)常用引數介紹
filename=/dev/sdb1 指定測試的檔案裝置
directory 儲存檔案的目錄
direct=1 測試過程繞過機器自帶的buffer，使測試結果更真實。
bs=16k 單次io的塊檔案大小為16k
size=2g 指定測試檔案大小為2g，不指定這個引數，預設是當前磁碟的全部大小
numjobs=30 指定測試執行緒為30.
runtime=1000 測試時間為1000秒
time_based=1 : Keep running until runtime/timeout is met
ioengine=psync io引擎使用pync方式
rw=randwrite 測試隨機寫的I/O
name 指定這次job的名稱
iodepth : Number of IO buffers to keep in flight
randrepeat : Use repeatable random IO pattern
--output=test.sql 將結果輸出到指定檔案中
allow_mounted_write=1 允許寫入測試
rwmixread : Percentage of mixed workload that is reads
rwmixwrite : Percentage of mixed workload that is writes
rw值：
read 順序讀
write 順序寫
randread 隨機讀
randwrite 隨機寫
rw或readwrite 順序混合讀寫
randrw 隨機混合讀寫
3.測試指令碼
為了便於測試和收集結果，筆者寫了個簡單的測試指令碼如下：
#!/bin/bash
. ~/.bash_profile
set -u
set -x
set -e
BASEDIR=/usr/local/fio
cd $BASEDIR
exec 3>&1 4>&2 1>> fio.log 2>&1
FILENAME=/dev/nvme2n1p1
DIRECT=1
#RW=read
RWS="read randread"
RANDREPEAT=0
IOENGINE=libaio
BSS="8 16 32 64 128 256 1024"
IODEPTH=8
TIME_BASED=1
RUNTIME=180
NAME=read
for rw in `echo "${RWS}"`
do
for bs in `echo "${BSS}"`
do
/bin/fio --filename=${FILENAME} --direct=${DIRECT} --rw=${rw} --randrepeat=${RANDREPEAT} --ioengine=${IOENGINE} --bs=${bs}k --iodepth=${IODEPTH} --time_based=${TIME_BASED} --runtime=${RUNTIME} --name=${NAME} --output=${rw}_${bs}.txt
sleep 3
done
done
4.測試結果整理分析
| bs(K) | Read_IOPS | Read_BW(MIB/s) | Randread_IOPS | Randread_BW(MIB/s) |
| 8 | 1593 | 12.4 | 1687 | 13.2 |
| 16 | 966 | 15.1 | 955 | 14.9 |
| 32 | 956 | 29.9 | 915 | 28.6 |
| 64 | 911 | 56 | 981 | 61.4 |
| 128 | 746 | 93.3 | 786 | 98.3 |
| 256 | 686 | 172 | 711 | 178 |
| 1024 | 242 | 243 | 246 | 246 |
(1)順序讀和隨機讀的IOPS對比圖
(2)順序讀和隨機讀的吞吐量對比圖
5.結論
（本結論僅針對本次實驗結果，因為測試樣本不足可能導致測試結果不準）
(1)吞吐量=IOPS*bs/1024
(2)順序讀和順序寫IOPS和吞吐量差距不大。
(3)磁碟的吞吐量存在瓶頸250MIB/s，如果需要更高效能的BW，可以考慮使用AWS推薦的gp2。
參考連結