Linux dd工具使用（测试性能流程）

1 介绍及参数说明

Linux dd 命令用于读取、转换并输出数据。

• 常被用来测试磁盘读写性能。

dd 可从标准输入或文件中读取数据，根据指定的格式来转换数据，再输出到文件、设备或标准输出。

if=文件名：输入文件名，默认为标准输入。即指定源文件。
of=文件名：输出文件名，默认为标准输出。即指定目的文件。
#  if（input） 输入设备，/dev/zero可无穷无尽的提供0
# if=/dev/zero （输入数据全为0）
# of（output）输出设备，将数据输出到哪个位置，of
# of=/root/bucket-331/1G_{}.txt
## /dev/zero与/dev/null关系
## 1. /dev/null 无敌洞（可以向他输出任何数据）
## 2. /dev/zero 可以产出无穷无尽的零
ibs=bytes：一次读入bytes个字节，即指定一个块大小为bytes个字节。
obs=bytes：一次输出bytes个字节，即指定一个块大小为bytes个字节。
bs=bytes：同时设置读入/输出的块大小为bytes个字节。
cbs=bytes：一次转换bytes个字节，即指定转换缓冲区大小。
skip=blocks：从输入文件开头跳过blocks个块后再开始复制。
seek=blocks：从输出文件开头跳过blocks个块后再开始复制。
count=blocks：仅拷贝blocks个块，块大小等于ibs指定的字节数。
conv=<关键字>，关键字可以有以下11种：
conversion：用指定的参数转换文件。
ascii：转换ebcdic为ascii
ebcdic：转换ascii为ebcdic
ibm：转换ascii为alternate ebcdic
block：把每一行转换为长度为cbs，不足部分用空格填充
unblock：使每一行的长度都为cbs，不足部分用空格填充
lcase：把大写字符转换为小写字符
ucase：把小写字符转换为大写字符
swap：交换输入的每对字节
noerror：出错时不停止
notrunc：不截短输出文件
sync：将每个输入块填充到ibs个字节，不足部分用空（NUL）字符补齐。
--help：显示帮助信息
--version：显示版本信息

2 常用配套命令

2.1 测试硬盘读写速度

# 通过下面两个命令输出的命令执行时间，可以计算出硬盘的读、写速度。
dd if=/dev/zero bs=1024 count=1000000 of=/root/1Gb.file
dd if=/root/1Gb.file bs=64k | dd of=/dev/null

2.2 确定硬盘最佳块大小

# 根据下面命令显示的执行时间，确定系统最佳块大小
dd if=/dev/zero bs=1024 count=1000000 of=/root/1Gb.file
dd if=/dev/zero bs=2048 count=500000 of=/root/1Gb.file
dd if=/dev/zero bs=4096 count=250000 of=/root/1Gb.file
dd if=/dev/zero bs=8192 count=125000 of=/root/1Gb.file

2.3 dd命令拷贝磁盘

dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=4096

2.4 创建磁盘的镜像文件

# 创建一个名为image.iso的CDROM镜像文件
dd if=/dev/cdrom of=image.iso

2.5 构造数据：指定大小、指定个数、指定位置、指定并发数

# seq 20表明生成1-20序列
# xargs -I{} 表示用1-20各个序列替换后面的1G_{}.txt中的{}，即实现输出1G_1.txt、1G_2.txt...
# -P 20 表示并发数，即：同一时刻最多有20个dd进程并发
# -n 1 每执行一次就会消耗一个seq 20传入的参数，每次取结果中的一个数字
# if=/dev/zero 数据输入来源/dev/zero（全是0），dev/zero为输入设置，它可无穷无尽提供0
# bs（block size）=1G：指定dd中的块大小为1G
# count=1指定块数量为1 块大小bs*块数量count=最终的文件大小（1G*1=1G，我这里是生成1G文件）
# 2>&1: 将dd命令的错误输出（标准错误流stderr）重定向到与标准输出相同的文件，这样正常输出和错误信息都会被记录到同一个日志文件中
seq 20 | xargs -I{} -P 20 -n 1 bash -c 'dd if=/dev/zero of=/root/test/1G_{}.txt bs=1G count=1 > dd_{}.log 2>&1'

上面命令表示：

• 生成1-20个1G文件
• 并发数为20
• 生成文件路径为/root/test目录
• 将dd的日志输出到当前执行目录下

3 实战：测试文件读写

最近接到一个需求，客户需要我们将S3对象桶挂载为文件系统，同时实现POSIX语义。

• 为了验证方案可行性，需要测试挂载后的读写性能。

3.1 dd构造数据

# seq 20表明生成1-20序列
# xargs -I{} 表示用1-20各个序列替换后面的1G_{}.txt中的{}，即实现输出1G_1.txt、1G_2.txt...
# -P 20 表示并发数，即：同一时刻最多有20个dd进程并发
# -n 1 每执行一次就会消耗一个seq 20传入的参数，每次取结果中的一个数字
# if=/dev/zero 数据输入来源/dev/zero（全是0），dev/zero为输入设置，它可无穷无尽提供0
# bs（block size）=1G：指定dd中的块大小为1G
# count=1指定块数量为1 块大小bs*块数量count=最终的文件大小（1G*1=1G，我这里是生成1G文件）
# 2>&1: 将dd命令的错误输出（标准错误流stderr）重定向到与标准输出相同的文件，这样正常输出和错误信息都会被记录到同一个日志文件中
seq 20 | xargs -I{} -P 20 -n 1 bash -c 'dd if=/dev/zero of=/root/test/1G_{}.txt bs=1G count=1 > dd_{}.log 2>&1'

上面命令表示：

• 生成1-20个1G文件
• 并发数为20
• 生成文件路径为/root/test目录
• 将dd的日志输出到当前执行目录下

3.2 time ll -R:测试list速度

# ll测试读取目录，time用于获取命令执行所耗时间
time ll -R 10G-dir

3.2 time mv xxx xxxx-new：测试rename速度

# 挂载为S3后，修改对象key即为rename操作
time mv test-dir test-dir-new

3.3 watch -n 2 ls -l -h /root/bucket01：观察写入文件变化

# 观察挂载目录写入情况
# watch -n 2 每隔2s输出后面命令执行结果,ctrl+C退出持续查看 
watch -n 2 ls -l -h /root/bucket01

3.4 dstat -n ：查看网络带宽

# 查看当前客户端网络带宽
dstat -n

3.5 top -p pid：查看程序所耗资源

# 获取程序pid
ps -ef | grep xxx
# 根据pid过滤进程所耗资源
top -p xxx
# %CPU:CPU使用情况
# %MEM:内存使用情况

3.6 安装ab（http压测）工具

因为需要测试日志滚动，所以需要手动构造大量请求。这里采用ab（Apache bench）工具。

# 安装ab工具（Apache bench）
yum install httpd-tools

# -n 1000 总共请求1000次
# -c 10 开启10个并发请求
ab -n 1000 -c 10 http://127.0.0.1:80/

3.7 通过vdbench造数据

rw_fs配置文件：

• threads=128：128并发写数据
• depth=1,width=100,files=10000：目录深度为1、目录宽度为100（一个目录下有100个子目录）、每个子目录下有10000个文件
• size=4k：每个文件大小为4k
• elapsed=3000：取样时间

data_errors=1,messagescan=no,create_anchors=yes,debug=25
fsd=fsd1,anchor=/root/bucket01/4k-100w-parallel,depth=1,width=100,files=10000,size=4k,openflags=o_direct
fwd=fwd1,operation=write,fsd=fsd1,xfersize=4k,fileio=sequential,fileselect=sequential,threads=128
rd=rd1,fwd=fwd*,fwdrate=max,format=restart,elapsed=3000,interval=1

后台运行vdbench：

nohup ./vdbench -f rw_fs  > vd.log &
# 检查后台jobID
jobs
# 将后台进程拉回到前台
fg jobID

3.8 echo $?：查看后台运行job是否有异常发生

# 返回上一个命令的状态，0表示没有错误，其它任何值表明有错误
echo $? 

#echo $! 返回后台运行的最后一个进程的进程ID号