「Storage」- 存储性能测试(概述)

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问题描述

# 07/29/2019 目前还没有探究这些的打算,因为这些内容有点偏离目前的主要任务;

# 11/30/2022 现在,了解磁盘性能已经是我们需要面对的问题;

测试指标

TODO 磁盘性能测试相关的指标

测试工具

Windows

CMD> winsat disk -ran -write -drive C:

CrystalDiskMark for Windows

Linux

针对更详细的 I/O 性能基准测试,可以使用 Flexible I/O Tester(Fio) 工具;

macOS

Novabench

< CROSS PLATFORM >

ATTO Disk Benchmark

Iometer: http://www.iometer.org/

HD Tune Pro

HD Tune Pro 是早期測试传统硬盘的工具,很多 SSD 的测试牛人并不爱使用。但 SSD 当前在计算机上的主要功能,不就是替换传统硬盘吗?那么用传统硬盘用的测试软件,正好也可測出其性能;

HD Tune Pro 是一个功能完整的硬盘測试及诊断工具,以数据包克隆为基础,使用 64KB 数据包測试硬盘连续读写性能。其测试曲线可清晰地表示固态硬盘每个块的性能,还可看到随机访问和突发速率性能;

ATTO Disk Benchmark

ATTO Disk Benchmark,是 SSD 类产品的速率检测软件,可检测硬盘、U 盘、存储卡及其他可移动磁盘的读写速率,ATT。使用不同大小的测试数据包,分别为 0.5K、1.0K、2.0K 及 8192.0K。数据用柱状图的形式表达,可看出不同大小文件对 SSD 的影响;

要注意的是,由于 ATT。在测试时,会以队列深度为 4、数据样本均为 0 的方式写人因此众多 SSD 控制芯片的厂家就因此获取了优势(如 Sandforce),因为其数据是被无限压缩,而压缩功能更是 SSD 控制芯片的重要功能之一。当然这不代表具体使用的速度,大家在购买 SSD 时要特别注意这个数据并不太具代表性;

在 ATTO 中如果改变 Queue Depth(中文为叠加项目数), 如果你要进行更激烈的测试,可以将。QueueDepth 这个值改成更大,最多可以设到 10,此时就可以看出 SSD 在应付海量负担时的能力了;

CrystalDiskMark

这是大家最爱用来测试 SSD 的软件,使用真正的数据来测试 SSD 的连续读写性能。最特殊的是还加入了 4K 大小以及 4K+32 Queue Depth 时的测试,更加贴近买际状况的性能了。CrystalDiskMark 受影响的因素很多,因此这边我们不列出推荐值;

在 CrystalDiskMark 测试时,我们也可以针对不同的数据样本来测试,如全零(All 0x00, 0Fill),就是可压缩,而默认是不可压缩,会有基差别;

AS SSD Benchmark

AS SSD Benchmark 来自德国,专门用来测试 SSD,可测出固态硬盘的持续读写性能,最著名的就是单 / 多线程下 4KB 小文件的传输性能。一般针对持续读写,使用 MB/s 格式报出成绩,而针对随机读写则用 IOPS;
AS SSD Benchmark 也有文件拷贝测试和压缩;

AS SSD Benchmark 数据样本无法压缩,因此数据是真枪实弹,以 SandForce 系列的 SSD 来说,这边测试出来的成绩会比 ATT Disk Benchmark 差很多,所以也能够看到更加真实的数据

AS SSD 有一个压缩比测试,当压缩比越高,测试出来的速度当然越快,但最快只能到 500MB 上下,主要是 SSD 的 SATA3 接口或主控芯片性能影响;

IOMeter

IOMeter 是一个专业的测试软件,能设置的参数很多,因此并没有一个通用标准,主要就是要跑出这台 SSD 的 IOPS;

IOMeter 的最常用測试环境
先划出 8、16、32GB 的 LBA 空间;
4K 随机读人 / 写入;
设置 4K 对齐
Repeating Bytes;
队列深度:1、2、4、8、16、32;
测试时间:2-4 分钟;

在上述测试环境下,SSD 的 4KB 随机与入的 IOPS 应该在 6 万以上,随机读取应该在 4 万以上;

PCMARK

如果一直使用测试软件,那边厂家只要针对测试软件优化即可。为此,一般在测试 SSD 性能时,一定要经过「最匹配大部分使用场景」的测试,一般使用 PCMark 之类的总体测试工具来看多种软件在 SSD 上运行时的硬盘效率,这也是最贴近真正使用时的状况了;

PCMark Vantage 硬盘测试过程大概半小时,SSD 或传统硬盘花的时间一样,测试完后有一个分数,但分数的组合并不是主要来自 SSD,还会包括 CPU 及内存等因素;

PCMark Vantage 测试的顶目非常具体,都是用户最关心的;
Windows Defender
游戏
Windows 图片加载
Windows 引导
MovieMaker 视频编辑
Windows 媒体中心
WMP 音乐加载
应用代码加载

PCMark 7 ,有针对 SSD 的专门测试,也有上边 8 个项目的测试,针对不同的项目有不同的分数;

参考文献

What’s An Acceptable I/O Latency?
Disk Latency Concepts
Linux I/O Performance Tests using dd