sysbench 是一個非常經典的綜合性能測試工具，通常都用它來做資料庫的性能壓測，但也可以用來做CPU，IO的性能測試。而對于IO測試，不是很推薦sysbench，倒不是說它有錯誤，工具本身沒有任何問題，它的測試方法導緻測試的資料會讓人有些困惑：性能資料到底是不是這樣呢，跟雲廠商承諾的性能有關系嘛。一般我們都用FIO來進行性能測試，雲廠商都推薦用FIO進行性能測試，通過FIO性能測試，都能輕易達到雲廠商承諾的性能。
插曲：關于sysbench的版本，現在主要有0.4.12和1.0.版本。截止2006年sysbench好長時間沒有發展，2017年之前都是用舊版本0.4.12（是以網上一搜一大堆文章都是0.4.的教程），然後作者估計修了幾個bug，變成0.5版本，然後就跟過去做了告别，從2017重新開發了一個新版本sysbench 1.0.*，這裡講述的性能測試都是用了最新版。
1. sysbench fileio測試
言歸正傳，sysbench怎麼做IO的性能測試呢，
sysbench fileio help
,參數如下：
#/usr/local/sysbench_1/bin/sysbench fileio help
sysbench 1.0.9 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)
fileio options:
--file-num=N number of files to create [128]
--file-block-size=N block size to use in all IO operations [16384]
--file-total-size=SIZE total size of files to create [2G]
--file-test-mode=STRING test mode {seqwr, seqrewr, seqrd, rndrd, rndwr, rndrw}
--file-io-mode=STRING file operations mode {sync,async,mmap} [sync]
--file-async-backlog=N number of asynchronous operatons to queue per thread [128]
--file-extra-flags=STRING additional flags to use on opening files {sync,dsync,direct} []
--file-fsync-freq=N do fsync() after this number of requests (0 - don't use fsync()) [100]
--file-fsync-all[=on|off] do fsync() after each write operation [off]
--file-fsync-end[=on|off] do fsync() at the end of test [on]
--file-fsync-mode=STRING which method to use for synchronization {fsync, fdatasync} [fsync]
--file-merged-requests=N merge at most this number of IO requests if possible (0 - don't merge) [0]
--file-rw-ratio=N reads/writes ratio for combined test [1.5] sysbench的性能測試都需要做
prepare
,
run
cleanup
這三步，準備資料，跑測試，删除資料。那下面就開始實戰：
客戶用2C4G的vm,挂載120G的SSD雲盤做了性能測試，測試指令如下：
cd /mnt/vdb #一定要到你測試的磁盤目錄下執行，否則可能測試系統盤了
sysbench fileio --file-total-size=15G --file-test-mode=rndrw --time=300 --max-requests=0 prepare
sysbench fileio --file-total-size=15G --file-test-mode=rndrw --time=300 --max-requests=0 run
sysbench fileio --file-total-size=15G --file-test-mode=rndrw --time=300 --max-requests=0 cleanup 結果如下：
File operations:
reads/s: 2183.76
writes/s: 1455.84
fsyncs/s: 4658.67
Throughput:
read, MiB/s: 34.12
written, MiB/s: 22.75
General statistics:
total time: 300.0030s
total number of events: 2489528
Latency (ms):
min: 0.00
avg: 0.12
max: 204.04
95th percentile: 0.35
sum: 298857.30
Threads fairness:
events (avg/stddev): 2489528.0000/0.00
execution time (avg/stddev): 298.8573/0.00 随機讀寫性能好像不咋地，換算IOPS為(34.12+22.75)*1024/16.384=3554.375，與宣稱的5400IOPS有很大差距。眼尖的人肯定發現隻有2個核，去周遊128個檔案，好像會降低效率，于是定制file-num去做了系列測試，測試結果如下：
| file-num | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| read(MB/s) | 57.51 | 57.3 | 57.36 | 57.33 | 55.12 | 47.72 | 41.11 | 34.12 |
| write(MB/s) | 38.34 | 38.2 | 38.24 | 38.22 | 36.75 | 31.81 | 27.4 | 22.75 |
明顯可以看到，預設測試方法會導緻性能下降，檔案數設定為1達到最大性能。
那file-num=128與file-num=1的差別是測試檔案從128個變成1個，但是總檔案大小都是15G，都是随機讀寫，按理性能應該是一緻的，差別是會在多個檔案之間切換讀寫，那麼可能會導緻中斷增加和上下文切換開銷增大。通過vmstat指令得到了驗證：
file-num=128的vmstat輸出是這樣的：
file-num=1的vmstat輸出是這樣的：
從上面兩個圖可以看出file-num=1的時候上下文切換隻有8500左右比file-num=128的時候24800小多了，in（中斷）也少太多了。減少了中斷和上下文切換開銷，吞吐能力顯著提升了。
再做了一個實驗，同樣磁盤大小，改成挂載到8C的vm下，改成8線程進行測試，得到如下資料：
| 253.08 | 209.86 | 193.38 | 159.73 | 117.98 | 86.78 | 67.39 | 51.98 | |
| 168.72 | 139.9 | 128.92 | 106.49 | 78.66 | 57.85 | 44.93 | 34.65 |
可以得出同樣的結論，file-num=1可以得到最好的性能，理由如上。
2. 與fio測試的比較
單程序下，file-num=1換算到IOPS為(57.51+38.34)*1024/16.384=5990.625，這好像超過我們的IOPS設定限定了。通過fio是怎麼測得這個IOPS的呢：
fio -direct=1 -iodepth=128 -rw=randrw -ioengine=libaio -bs=4k -size=1G -numjobs=1 -runtime=1000 -group_reporting -filename=iotest -name=randrw_test 通過閱讀源代碼，發現很多不同：
- 一個是通過libaio，一個是通過pwrite/pread。libaio的性能是非常強勁的，詳情可以參考 文章
。
即使ioengine=psync，這個engine的讀寫方法是pread和pwrite，但是整個實作也是不一緻的。
- fio測試的時候direct=1，就是每次都寫入磁盤，而sysbench預設file-fsync-freq=100，也就是完成100次操作才會有一個fsync操作，這種操作涉及系統緩存。
3. 深入一步
上節認為作業系統幹擾以及io讀寫方式的差異，造成了測試資料的不一緻。深入去研究了下源代碼，其實sysbench的作者是提倡用libaio，代碼裡面大量地運用了宏定義，如：
/* 異步寫的截取代碼 */
#ifdef HAVE_LIBAIO
else if (file_io_mode == FILE_IO_MODE_ASYNC)
{
/* Use asynchronous write */
io_prep_pwrite(&iocb, fd, buf, count, offset);
if (file_submit_or_wait(&iocb, FILE_OP_TYPE_WRITE, count, thread_id))
return 0;
return count;
}
#endif 那怎麼啟用這個宏呢，預設就是啟用這個宏的。
啟用這個宏後，執行
sysbench fileio help
,會發現有這一項：
--file-async-backlog=N number of asynchronous operatons to queue per thread [128]
，說明
HAVE_LIBAIO
這個宏确實生效了。
既然sysbench預設有libaio後，那整個測試方法需要調整：
# --file-extra-flags=direct 檔案讀寫模式改成direct
# --file-io-mode=async 確定libaio起效
# --file-fsync-freq=0 不需要執行fsync
sysbench fileio --file-total-size=15G --file-test-mode=rndrw --time=300 --max-requests=0 --file-io-mode=async --file-extra-flags=direct --file-num=1 --file-rw-ratio=1 --file-fsync-freq=0 run 得到測試結果如下：
對于FIO指令也進行了調整，把bs調整成16k，其他不變，還是達到上限5400。測試結果如下：
可以看到sysbench測試的效果與fio的測試效果完全一緻！
不過個人還是推薦FIO來做IO的性能測試。