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    Elastic Compute Service：測試Block Storage效能

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    Elastic Compute Service：測試Block Storage效能

    更新時間：Jun 17, 2026

    通過測試Block Storage效能，可以協助您更好地理解存放裝置的能力，並對其進行相應的最佳化和調整，以確保最佳效能。測試裸盤可以獲得較為真實的Block Storage效能，本文將介紹如何在Linux系統中使用開源測試載入器FIO測試裸盤的關鍵效能指標，包括IOPS（每秒輸入/輸出操作次數）、輸送量（資料轉送速率）和時延（回應時間）。

    說明

    FIO（Flexible I/O Tester）是一個開源的、強大的I/O效能測試工具，可以用來對存放裝置進行隨機讀寫、順序讀寫等負載測試。

    操作步驟

    重要

    • 測試裸盤可以獲得較為真實的Block Storage效能。但如果Block Storage裝置中含有分區、檔案系統以及其他資料，直接使用FIO壓測會導致檔案系統異常以及資料丟失，請在測試前提前建立快照做好資料備份。具體操作，請參見手動建立單個快照。

    • 強烈建議您不要將作業系統所在的系統硬碟或含有資料的資料盤作為測試對象，以避免資料丟失。建議在新建立的未初始化的空資料盤上使用工具測試Block Storage效能。

    • 效能測試結果均在測試環境下獲得，僅供參考。在真實生產環境中，受網路環境、並發訪問量等因素影響，雲端硬碟的效能表現可能存在差異，請您以實際情況為準。

    • 測試完成後的新雲端硬碟，請按以下方式處理：

    本操作以公用鏡像Alibaba Cloud Linux 3.2104 LTS 64位作業系統為例，請您根據實際環境進行操作。

    1. 遠端連線ECS執行個體。

      具體操作，請參見使用Workbench登入Linux執行個體。

    2. 運行以下命令，查詢Block Storage的裝置名稱。 

      sudo fdisk -lu

      命令輸出中，/dev/vda 為系統硬碟，/dev/vdb 和 /dev/vdc 為資料盤，其中 /dev/vdc 尚未分區。

      [ecs-a                          ]$ sudo fdisk -lu
Disk /dev/vda: 40 GiB, 42949672960 bytes, 83886080 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: F51132A7-67B1-4650-806D-FD0DE6E1210C
Device      Start      End  Sectors  Size Type
/dev/vda1    2048     6143     4096    2M BIOS boot
/dev/vda2    6144   415743   409600  200M EFI System
/dev/vda3  415744 83886046 83470303 39.8G Linux filesystem
Disk /dev/vdb: 30 GiB, 32212254720 bytes, 62914560 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: C36DF120-8650-4188-8043-AEF9C85F31EF
Device     Start      End  Sectors Size Type
/dev/vdb1   2048 62912511 62910464  30G Linux filesystem
Disk /dev/vdc: 40 GiB, 42949672960 bytes, 83886080 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

      如上述命令輸出所示，該執行個體有3塊Block Storage裝置，系統硬碟/dev/vda、資料盤/dev/vdb、/dev/vdc。

    3. 運行以下命令，查詢Block Storage裝置是否存在分區和檔案系統。 

      sudo blkid
      [ecs-a                          ]$ sudo blkid
/dev/vdb1: UUID="9c32c24f-d2b8-4aa8-8" BLOCK_SIZE="4096" TYPE="ext4" PARTLABEL="primary" PARTUUID="4bd66635-f5f4-4dc0-9bdd-664fd5b8d2fb"
/dev/vda2: SEC_TYPE="msdos" UUID="7E" BLOCK_SIZE="512" TYPE="vfat" PARTUUID="82a50cd6-9899-41eb-91fe-7027bf257086"
/dev/vda3: LABEL="root" UUID="beef9d8d-ba84-46d9-8" BLOCK_SIZE="4096" TYPE="ext4" PARTUUID="e0d4fa20-912d-4e86-943e-6b0368xxxxxx"
/dev/vda1: PARTUUID="d083a7cd-a7ea-4898-89d5-8e1510bed584"

      如上所示，Block Storage裝置/dev/vda與/dev/vdb上存在分區及檔案系統，而結果中未存在/dev/vdc相關的回執資訊，表明/dev/vdc沒有分區及檔案系統。

      警告

      如果測試對象含有分區、檔案系統以及其他資料，直接使用FIO壓測會導致檔案系統異常以及資料丟失。如果您的資料盤存在分區及檔案系統，建議您建立空資料盤進行測試：

      1. 您可建立同配置的隨用隨付雲端硬碟並掛載至執行個體進行測試，具體操作請參考建立空資料盤。

      2. 測試完畢後，您可按需釋放執行個體，具體操作請參考釋放執行個體。

    4. 在測試Block Storage效能前，請確保已經對測試對象進行資料備份，避免資料丟失。具體操作，請參見手動建立單個快照。

      說明

      使用快照會產生計費，更多資訊，請參見快照計費。

    5. 運行以下命令，安裝libaio庫和測試載入器FIO。 樣本如下，請根據不同的系統選擇指令。

      Alibaba Cloud Linux 2/3版本、CentOS 6及以上版本

      說明

      CentOS 6作業系統版本結束了生命週期（EOL），按照社區規則，CentOS 6的源地址http://mirror.centos.org/centos-6/內容已移除，您在阿里雲上繼續使用預設配置的CentOS 6的源會發生報錯。如果您需要使用CentOS 6系統中的一些安裝包，則需要手動切換源地址。具體操作，請參見CentOS 6 EOL如何切換源？。

      sudo yum install libaio libaio-devel fio -y

      Debian 9及以上版本、Ubuntu14及以上版本

      重要

      由於Debian9和Debian10結束生命週期（EOL），所以如果您使用的是Debian9和Debian10系統的ECS執行個體，請先切換源地址。具體操作，請參見為CentOS/Debian EOL後切換源地址（合入到對應作業系統）。

      sudo apt-get update
sudo apt-get install libaio* fio -y

    6. 切換路徑。

      cd /tmp

    7. 運行效能測試命令，具體的命令請參見下文。

    8. 查看測試結果，不同雲端硬碟數值不同，以下代碼塊中給出的數值僅作為樣本

    • IOPS相關測試結果請參考IOPS=***內容。以下為fio 隨機寫（Rand_Write）測試結果樣本，其中 write 行的 IOPS=2301 為隨機寫效能關鍵計量：

      Starting 1 process
Jobs: 1 (f=0): [f(1)][100.0%][w=9061KiB/s][w=2265 IOPS][eta 00m:00s]
Rand_Write Testing: (groupid=0, jobs=1): err= 0: pid=15900: Tue Nov 19 11:28:24 2024
  write: IOPS=2301, BW=9206KiB/s (9427kB/s)(1024MiB/113896msec); 0 zone resets
    slat (usec): min=2, max=1718, avg= 5.43, stdev= 7.98
    clat (usec): min=382, max=119809, avg=55606.05, stdev=7040.12
    lat (usec): min=394, max=119812, avg=55611.49, stdev=7039.41
    clat percentiles (msec):
     |  1.00th=[    9],  5.00th=[   51], 10.00th=[   51], 20.00th=[   51],
     | 30.00th=[   51], 40.00th=[   57], 50.00th=[   60], 60.00th=[   61],
     | 70.00th=[   61], 80.00th=[   61], 90.00th=[   61], 95.00th=[   61],
     | 99.00th=[   63], 99.50th=[   65], 99.90th=[   67], 99.95th=[   77],
     | 99.99th=[  101]
   bw (  KiB/s): min= 9000, max=28976, per=100.00%, avg=9213.14, stdev=1317.97, samples=227
   iops        : min= 2250, max= 7244, avg=2303.28, stdev=329.49, samples=227
  lat (usec)   : 500=0.01%, 750=0.01%, 1000=0.01%
  lat (msec)   : 2=0.03%, 4=0.45%, 10=0.52%, 20=0.04%, 50=0.82%
  lat (msec)   : 100=98.11%, 250=0.01%

    • 輸送量相關測試結果請參考BW=***內容，如下所示：

      Jobs: 1 (f=1): [W(1)][100.0%][w=85.0MiB/s][w=85 IOPS][eta 00m:00s]
Write_PPS_Testing: (groupid=0, jobs=1): err= 0: pid=17934: Tue Nov 19 11:32:19 2024
  write: IOPS=124, BW=124MiB/s (130MB/s)(1024MiB/8229msec); 0 zone resets
    slat (usec): min=27, max=4026, avg=94.51, stdev=125.97
    clat (msec): min=4, max=1154, avg=513.48, stdev=208.14
     lat (msec): min=4, max=1154, avg=513.57, stdev=208.15
    clat percentiles (msec):
     |  1.00th=[   17],  5.00th=[   75], 10.00th=[   93], 20.00th=[  567],
     | 30.00th=[  584], 40.00th=[  584], 50.00th=[  584], 60.00th=[  584],
     | 70.00th=[  584], 80.00th=[  584], 90.00th=[  592], 95.00th=[  693],
     | 99.00th=[ 1062], 99.50th=[ 1099], 99.90th=[ 1133], 99.95th=[ 1150],
     | 99.99th=[ 1150]
   bw (  KiB/s): min=30720, max=356352, per=96.43%, avg=122881.25, stdev=65548.59, samples=16
   iops        : min=   30, max=  348, avg=120.00, stdev=64.01, samples=16
  lat (msec)   : 10=0.49%, 20=0.68%, 50=2.15%, 100=10.74%, 250=1.86%
  lat (msec)   : 500=3.22%, 750=76.46%, 1000=2.73%, 2000=1.66%
  cpu          : usr=0.89%, sys=0.45%, ctx=1025, majf=0, minf=10
  IO depths    : 1=0.1%, 2=0.2%, 4=0.4%, 8=0.8%, 16=1.6%, 32=3.1%, >=64=93.8%
     submit    : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
     complete  : 0=0.0%, 4=99.9%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.1%, >=64=0.0%
     issued rwts: total=0 1024 0 0 short=0 0 0 0 dropped=0 0 0 0

    • 時延相關測試結果請參考lat（usec）內容。延遲相關測試結果請參考總延遲統計行 lat (usec): min=254, max=169188, avg=432.25, stdev=487.95，平均延遲約 432 微秒。

      Jobs: 1 (f=1): [w(1)][100.0%][w=9169KiB/s][w=2292 IOPS][eta 00m:00s]
Rand_Write_Latency_Testing: (groupid=0, jobs=1): err= 0: pid=19530: Tue Nov 19 11:38:31 2024
  write: IOPS=2301, BW=9206KiB/s (9427kB/s)(1024MiB/113903msec); 0 zone resets
    slat (usec): min=2, max=19160, avg= 8.68, stdev=40.53
    clat (usec): min=3, max=169175, avg=423.57, stdev=486.23
     lat (usec): min=254, max=169188, avg=432.25, stdev=487.95
    clat percentiles (usec):
     |  1.00th=[  334],  5.00th=[  343], 10.00th=[  347], 20.00th=[  351],
     | 30.00th=[  355], 40.00th=[  359], 50.00th=[  367], 60.00th=[  371],
     | 70.00th=[  379], 80.00th=[  396], 90.00th=[  465], 95.00th=[  562],
     | 99.00th=[ 1614], 99.50th=[ 2671], 99.90th=[ 5735], 99.95th=[ 6194],
     | 99.99th=[ 7439]
   bw (  KiB/s): min= 5840, max=10416, per=100.00%, avg=9211.26, stdev=495.72, samples=227
   iops        : min= 1460, max= 2604, avg=2302.80, stdev=123.94, samples=227
  lat (usec)   : 4=0.01%, 10=0.01%, 50=0.01%, 100=0.01%, 250=0.01%
  lat (usec)   : 500=93.01%, 750=4.06%, 1000=0.97%
  lat (msec)   : 2=1.23%, 4=0.42%, 10=0.30%, 20=0.01%, 50=0.01%
  lat (msec)   : 250=0.01%
  cpu          : usr=0.84%, sys=3.00%, ctx=262469, majf=0, minf=10

    雲端硬碟效能測試命令

    警告

    如果測試對象含有分區、檔案系統以及其他資料，直接使用FIO壓測會導致檔案系統異常以及資料丟失。如果您的資料盤存在分區及檔案系統，建議您建立空資料盤進行測試：

    1. 您可建立同配置的隨用隨付雲端硬碟並掛載至執行個體進行測試，具體操作請參考建立空資料盤。

    2. 測試完畢後：

    樣本命令中的參數取值僅供參考，/dev/your_device請您根據實際情況，替換為操作步驟2中擷取的待測試Block Storage名稱。例如，如果需要測試的雲端硬碟裝置名稱為/dev/vdb，則需將以下樣本命令中的/dev/your_device替換為/dev/vdb。FIO參數的更多資訊，請參見FIO參數說明。

    • 測試雲端盤的隨機寫IOPS： 

      sudo fio -direct=1 -iodepth=128 -rw=randwrite -ioengine=libaio -bs=4k -size=1G -numjobs=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/your_device -name=Rand_Write_Testing

    • 測試雲端盤的隨機讀IOPS： 

      sudo fio -direct=1 -iodepth=128 -rw=randread -ioengine=libaio -bs=4k -size=1G -numjobs=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/your_device -name=Rand_Read_Testing

    • 測試雲端盤的順序寫輸送量： 

      sudo fio -direct=1 -iodepth=64 -rw=write -ioengine=libaio -bs=1024k -size=1G -numjobs=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/your_device -name=Write_PPS_Testing

    • 測試雲端盤的順序讀輸送量： 

      sudo fio -direct=1 -iodepth=64 -rw=read -ioengine=libaio -bs=1024k -size=1G -numjobs=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/your_device -name=Read_PPS_Testing

    • 測試雲端盤的隨機寫時延： 

      sudo fio -direct=1 -iodepth=1 -rw=randwrite -ioengine=libaio -bs=4k -size=1G -numjobs=1 -group_reporting -filename=/dev/your_device -name=Rand_Write_Latency_Testing

    • 測試雲端盤的隨機讀時延： 

      sudo fio -direct=1 -iodepth=1 -rw=randread -ioengine=libaio -bs=4k -size=1G -numjobs=1 -group_reporting -filename=/dev/your_device -name=Rand_Read_Latency_Testing

    關於各雲端硬碟詳細的測試步驟，請參見測試ESSD雲端硬碟IOPS效能。

    本地碟效能測試命令

    警告

    如果測試對象含有分區、檔案系統以及其他資料，直接使用FIO壓測會導致檔案系統異常以及資料丟失。如果您的資料盤存在分區及檔案系統，建議您建立本地碟執行個體進行測試：

    1. 本地碟只能隨執行個體建立，因此可建立同配置執行個體進行測試，具體操作請參考自訂購買執行個體。

    2. 測試完畢後，若不需要保留，請釋放執行個體。

    以下測試命令適用於NVMe SSD本地碟和SATA HDD本地碟。樣本命令中的參數取值僅供參考，/dev/your_device請您根據實際情況，替換為操作步驟2中擷取的待測試Block Storage名稱。例如，如果需要測試的本地碟裝置名稱為/dev/vdb，則需將以下樣本命令中的/dev/your_device替換為/dev/vdb。FIO參數的更多資訊，請參見FIO參數說明。

    • 測試本地碟的隨機寫IOPS： 

      sudo fio -direct=1 -iodepth=32 -rw=randwrite -ioengine=libaio -bs=4k -numjobs=4 -time_based=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/your_device -name=test

    • 測試本地碟的隨機讀IOPS： 

      sudo fio -direct=1 -iodepth=32 -rw=randread -ioengine=libaio -bs=4k -numjobs=4 -time_based=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/your_device -name=test

    • 測試本地碟的順序寫輸送量： 

      sudo fio -direct=1 -iodepth=128 -rw=write -ioengine=libaio -bs=128k -numjobs=1 -time_based=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/your_device -name=test

    • 測試本地碟的順序讀輸送量： 

      sudo fio -direct=1 -iodepth=128 -rw=read -ioengine=libaio -bs=128k -numjobs=1 -time_based=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/your_device -name=test

    • 測試本地碟的隨機寫時延： 

      sudo fio -direct=1 -iodepth=1 -rw=randwrite -ioengine=libaio -bs=4k -numjobs=1 -time_based=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/your_device -name=test

    • 測試本地碟的隨機讀時延： 

      sudo fio -direct=1 -iodepth=1 -rw=randread -ioengine=libaio -bs=4k -numjobs=1 -time_based=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/your_device -name=test

    • 測試本地碟的順序寫時延： 

      sudo fio -direct=1 -iodepth=1 -rw=write -ioengine=libaio -bs=4k -numjobs=1 -time_based=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/your_device -name=test

    • 測試本地碟的順序讀時延： 

      sudo fio -direct=1 -iodepth=1 -rw=read -ioengine=libaio -bs=4k -numjobs=1 -time_based=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=/dev/your_device -name=test

    FIO參數說明

    測試命令中有關FIO各參數含義的說明如下表所示。

    參數

    說明

    direct

    表示是否使用direct I/O。預設值：1。

    • 值為1：表示使用direct I/O，忽略I/O緩衝，資料直接寫入。

    • 值為0：表示不使用direct I/O。

    iodepth

    表示測試時的IO隊列深度。例如-iodepth=128表示FIO控制請求中的I/O最大個數為128。

    rw

    表示測試時的讀寫策略。您可以設定為：

    • randwrite：隨機寫。

    • randread：隨機讀。

    • read：順序讀。

    • write：順序寫。

    • randrw：混合隨機讀寫。

    ioengine

    表示測試時FIO選擇哪種I/O引擎，通常選擇libaio，更符合日常應用模式，更多的選擇請查閱FIO官方文檔。

    bs

    表示I/O單元的塊大小（block size）。預設值：4 KiB。讀取和寫入的值可以以read、write格式單獨指定，其中任何一個都可以為空白以將該值保留為其預設值。

    size

    表示測試檔案大小。

    FIO會將指定的檔案大小全部讀/寫完成，然後才停止測試，除非受到其他選項（例如運行時）的限制。如果未指定該參數，FIO將使用給定檔案或裝置的完整大小。也可以將大小作為1到100之間的百分比給出。例如指定size=20%，FIO將使用給定檔案或裝置完整大小的20%空間。

    numjobs

    表示測試的並發線程數。預設值：1。

    runtime

    表示測試時間，即FIO運行時間長度。

    如果未指定該參數，則FIO會持續將上述size指定大小的檔案，以每次bs值為塊大小讀/寫完成。

    group_reporting

    表示測試結果顯示模式。

    如果指定該參數，測試結果會匯總每個進程的統計資訊，而不是以不同任務來統計資訊。

    filename

    表示待測試的物件路徑，路徑可以是雲端硬碟裝置名稱或者一個檔案地址。本文中的FIO測試全部是以整盤為測試對象，不含檔案系統，即裸盤測試。同時為了避免誤測試到其他盤導致資料被破壞，本樣本地址為/dev/your_device，請您正確替換。

    name

    表示測試工作名稱，可以隨意設定。例如本樣本的Rand_Write_Testing。

    有關各參數的更多說明，請參見FIO MAN手冊。