伺服器效能評測方法

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1概述1.1背景

本文的編寫背景是目前機房伺服器資源存在未充分使用的現象，為了合理分

配資源，現需要對伺服器自身效能進行評估，探索一套評估方法，從而為後續資源合理分配提供依據。

1.2評測指標

簡單來說，伺服器硬體效能指標來自於測試對象，一般x86伺服器的主要組

成有CPU、記憶體、硬碟、網卡等。針對單機，評測指標重點關注CPU、記憶體、IO、網路；對於叢集，重點關注網路、高可用。

    本文主要評測單機效能，指標如下：

    CPU—計算能力

    記憶體—延時、速率

    IO—讀寫能力

    網路—網路頻寬

1.3工具概況

CPU主流評測工具有Linux平台的SPECCPU、linpack，Windows平台的Sandra。

記憶體主流評測工具有Linux平台的stream，Windows平台的Sandra。

IO主流評測工具有Linux平台的Iozone，Windows平台的Iometer。

網路主流評測工具有Linux平台的iperf、netperf。

其他一些對整體系統進行評測的工具就不再介紹了，例如SPEC系列、TPC基準系列。

2 CPU效能2.1評測方法

關於Linux測試cpu效能，有3個重要的概念：環境切換（context switchs），運行隊列（Run queue）和使用率（utilization）。

業務運行中最關注的CPU項就是使用率，使用率是和業務負載強相關的，通常可以通過監視軟體或Linux系統工具擷取。

另一個基本評測值就是計算能力，包括整數、浮點計算，可以使用SPECCPU、linpack測試。

2.2評測工具

CPU使用率是平時最關注的效能項，採用系統工具或第三方工具都可以。具體工具不再詳述。

CPU整數、浮點計算能力，是伺服器發布必測項，但是對於客戶卻不太重要，客戶關注的是業務運行時CPU的能力是否會成為瓶頸。評測工具主要有SPECCPU2006、Linpack：

SPEC CPU 2006包括了CINT2006和C FP2006兩個子項目，前者用於測量和對比整數效能，而後者則用於測量和對比浮點效能，SPEC CPU 2006包括了12項整數運算和17項浮點運算。

Linpack現在在國際上已經成為最流行的用於測試高效能運算機系統浮點效能的benchmark。通過利用高效能運算機，用高斯消元法求解N元一次稠密線性代數方程組的測試，評價高效能運算機的浮點效能，測試結果以浮點運算每秒（Flops）給出。

3 記憶體效能3.1評測方法

記憶體效能一般關注的指標是延時、頻寬，測試方法有Windows下使用Sandra，Linux使用stream進行評測，可以得到當前記憶體的實際速率、延時。這是單獨針對記憶體的測試方法，但在實際應用中通常對記憶體的評測是在壓力、穩定性、效能測試時的監測記憶體的使用。

3.2評測工具

STREAM是業界廣為流行的綜合性記憶體頻寬實際效能測量工具之一。隨著處理器處理核心數量的增多，記憶體頻寬對於提升整個系統效能越發重要，如果某個系統不能夠足夠迅速地將記憶體中的資料轉送到處理器當中，若干處理核心就會處於等待資料的閑置狀態，而這其中所產生的閑置時間不僅會降低系統的效率還會抵消多核心和高主頻所帶來的效能提升因素。STREAM具有良好的空間局部性，是對TLB友好、Cache友好的一款測試。STREAM支援Copy 、Scale 、 Add、 Triad四種操作。

4 IO效能4.1評測方法

伺服器的儲存效能也就是指IO效能，通常評測的重點是各種資料區塊(512B、4K、2M…)下的讀寫能力，具體指標有IOPS、頻寬、時延。測試原理是工具對儲存加壓也就是產生各種讀寫操作來測試整個IO的最大能力。

4.2評測工具

Iometer是Windows系統下對儲存子系統的讀寫效能進行測試的軟體。可以顯示磁碟系統的最大IO能力、磁碟系統的最大輸送量、CPU使用率、錯誤資訊等。使用者可以通過設定不同的測試的參數，有存取類型(如sequential ,random)、讀寫塊大小(如64K、256K)，隊列深度等，來類比實際應用的讀寫環境進行測試。

IOzone主要用來測試作業系統檔案系統效能的測試載入器，該工具所測試的範圍主要有，write , Re-write, Read, Re-Read, Random Read, Random Write, Random Mix, Backwards Read, Record Rewrite, Strided Read, Fwrite, Frewrite, Fread, Freread, Mmap, Async I/O。使用iozone可以在多線程、多cpu，並指定cpu cache空間大小以及同步或非同步I/O讀寫入模式的情況下進行測試檔案操作效能。

5 網路效能5.1評測方法

 網路頻寬不難理解，就是系統收發包時的最大流量，一般分為TCP、UDP兩種模式。影響伺服器網路效能主要是網卡的效能，其他如系統核心、驅動也是相關因素。測試方法一般需要2台伺服器進行收發包，一端server，一端client。

5.2評測工具

Iperf是一個網路效能測試工具。Iperf可以測試TCP和UDP頻寬品質。Iperf可以測量最大TCP頻寬，具有多種參數和UDP特性。Iperf可以報告頻寬，延遲抖動和資料包丟失。利用Iperf這一特性，可以用來測試一些網路裝置如路由器，防火牆，交換器等的效能。

Netperf是一種網路效能的測量工具，主要針對基於TCP或UDP的傳輸。

Netperf根據應用的不同，可以進行不同模式的網路效能測試，即批量資料轉送（bulk data transfer）模式和請求/應答（request/reponse）模式。Netperf測試結果所反映的是一個系統能夠以多快的速度向另外一個系統發送資料，以及另外一個系統能夠以多快的速度接收資料。

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