这里说明如何通过合理的方式对 CFS 云文件系统进行性能测试。
一、性能关键指标
| 指标 | 定义 | 业内常用测试方案 |
| 时延 | 从发出一个 IO 请求到接收到该请求的响应所花费的时间，单位 ms。 | 设置1MiB 大小的文件，通过单流（单线程）的方式，每次传输4KiB 的小数据块，获取读写时延。 |
| IOPS | 每秒读写文件块（IO 操作）的数量，单位个/s。 | 设置100MiB 大小的文件，通过并发（多机多线程）的方式，每次传输4KiB 的小数据块，获取 IOPS。 |
| 吞吐 | 每秒读写数据量的大小，单位 GiB/s 或 MiB/s。 | 设置100MiB 大小的文件，通过并发（多机多线程）的方式，每次传输1MiB 或4MiB 的大数据块，获取吞吐。 |
二、转换公式
·核心公式：吞吐 = IOPS * 读写块大小
·IOPS 计算方式可参考：IOPS ≈ 队列深度 / 时延；IOPS = 读写总次数 / 任务整体时延。后者仅适用于顺序无并发场景。
·任务整体时延受并发模型、设备队列、带宽瓶颈共同影响，当并发请求超过性能上限，请求排队将导致任务整体时延上升。
注意：说明：
三、注意事项
·压测时，因服务端缓存加速的特性，命中缓存时，读性能会超过标准值，此现象符合预期。
·压测时，尤其是时延测试，需要保证 CVM（客户端）和 CFS 处于同可用区。受网络时延影响，跨可用区性能结果会和标准值有较大差异，需尽可能避免。
·CFS 云文件存储所提供的 性能规格，除时延参数外，均需要一定规模和核心数机器进行并发压测才能达到最大值。以吞吐为例，最大不会超过 CVM 内网带宽，如果 CVM 内网出入带宽太小，吞吐会被出入带宽限制，无法压测出文件系统的性能上限。例如，购买20T 的 Turbo 标准型 CFS，初始带宽为2GiB/s，配套使用 CVM 实例规格 为 SA3.LARGE8，内网带宽（出+入）为2Gbps，则单机访问吞吐最大为0.25GiB/s，如果想要测到最高吞吐，则至少需要8台同规格 CVM 并发测试。
·FIO 工具压测时模拟正常文件的读写，不会对文件系统造成损坏，但测试时请不要使用生产环境进行压测，避免对你的业务造成不必要的影响。
四、操作步骤
1. 远程登录云服务器 CVM 实例，具体操作可参考 Linux 云服务器配置及登录。
2. 安装压测软件。
·CentOS/TencentOS：
sudo yum install fio
·Ubuntu/Debian：
sudo apt-get install fio
·Windows：请下载 msi 格式的安装包并安装，FIO 安装包下载地址请参见 FIO 页面。
3. 运行性能测试命令。
五、Linux 系统下的性能测试命令
本节以通用标准型 CFS 为例，在单台 Linux CVM 中执行以下命令测试性能。
注意：说明：
·读时延测试
·测试命令：
fio -directory=/path/to/cfs -iodepth=1 -time_based=1 -thread -direct=1 -ioengine=libaio -rw=randread -bs=4K -size=1M -numjobs=1 -runtime=60 -group_reporting -name=cfs_test
·结果样例：
·写时延测试
·测试命令：
fio -directory=/path/to/cfs -iodepth=1 -time_based=1 -thread -direct=1 -ioengine=libaio -rw=randwrite -bs=4K -size=1M -numjobs=1 -runtime=60 -group_reporting -name=cfs_test
·结果样例：
·读 IOPS 测试
·测试命令：
fio -directory=/path/to/cfs -iodepth=128 -time_based=1 -thread -direct=1 -ioengine=libaio -rw=randread -bs=4K -size=100M -numjobs=16 -runtime=60 -group_reporting -name=cfs_test
·结果样例：
·写 IOPS 测试
·测试命令：
fio -directory=/path/to/cfs -iodepth=128 -time_based=1 -thread -direct=1 -ioengine=libaio -rw=randwrite -bs=4K -size=100M -numjobs=16 -runtime=60 -group_reporting -name=cfs_test
·结果样例：
·读吞吐测试
·测试命令：
fio -directory=/path/to/cfs -iodepth=128 -time_based=1 -thread -direct=1 -ioengine=libaio -rw=randread -bs=1M -size=100M -numjobs=16 -runtime=60 -group_reporting -name=cfs_test
·结果样例：
·写吞吐测试
·测试命令：
fio -directory=/path/to/cfs -iodepth=128 -time_based=1 -thread -direct=1 -ioengine=libaio -rw=randwrite -bs=1M -size=100M -numjobs=16 -runtime=60 -group_reporting -name=cfs_test
·结果样例：
六、FIO 参数说明
| 参数 | 参数说明 |
| direct | 表示是否使用 direct I/O。默认值：1。值为1：表示使用 direct I/O，忽略客户端 I/O 缓存，数据直写或直读。值为0：表示不使用 direct I/O。注意：此参数无法穿透服务端缓存。 |
| iodepth | 表示测试时的 IO 队列深度。iodepth 控制每个 FIO 作业线程/进程能够同时向操作系统提交的异步 I/O 请求数量。说明：你可以通过逐步增加 iodepth 的值来观察性能变化：如果 IOPS 或带宽随之上升，说明提高单进程并发度能有效提升设备利用率；当 IOPS 增长曲线趋于平缓时，意味着设备对于单进程的并发处理能力已达到瓶颈。同时，你需要观察平均时延（lat）或完成时延（clat），如果时延出现陡增，则表明当前队列深度已超过设备的最佳并发处理能力，请求在队列中等待时间过长。 |
| rw | 表示测试时的读写策略。你可以设置为：randwrite：随机写。randread：随机读。read：顺序读。write：顺序写。randrw：混合随机读写。说明：压测一般基于随机读写。如果需要顺序读写的性能值，可根据需要调整参数。 |
| ioengine | 表示测试时 FIO 选择哪种 I/O 引擎，通常选择 libaio，保证数据 IO 的异步下发。注意：压测时如不选择 libaio，其性能瓶颈主要在于 ioengine 上，非存储侧瓶颈。 |
| bs | 表示 I/O 单元的块大小（block size）。 |
| size | 表示测试文件大小。注意：FIO 会将指定的文件大小全部读/写完成，然后才停止测试，除非受到其他选项（例如运行时）的限制。如果未指定该参数，FIO 将使用给定文件或设备的完整大小。也可以将大小作为1到100之间的百分比给出，例如指定 size=20%，FIO 将使用给定文件或设备完整大小的20%空间。 |
| numjobs | 表示作业数量，它指定一个 FIO 任务同时启动的并发进程或线程数。说明：在实际性能压测中，建议采用控制变量法，将 iodepth 与 numjobs 两个参数结合使用，以系统性地评估存储系统的性能特性。首先，固定一个较小的 numjobs (例如1/2的 CPU 核心数)，以此隔离出单个任务线程的性能表现。然后，逐步增加 iodepth 的数值，并观察性能指标（IOPS、带宽）和时延的变化。在确定了单任务的最佳 iodepth 后，将此值固定。随后，逐步增加 numjobs 的数值，模拟多任务并发负载，探测存储系统在处理多重工作负载时的整体性能极限、可扩展性以及稳定性。压测 Turbo 系列时，若 numjobs=1（单线程/单任务），无法发挥分布式特性，建议增大 numjobs，通过多客户端/多线程模拟并发，才能充分利底层多吞吐的分布式能力，压出极限性能。 |
| runtime | 表示测试时间，即 FIO 运行时长。 |
| group_reporting | 表示测试结果显示模式。如果指定该参数，测试结果会汇总每个进程的统计信息，而不是以不同任务来统计信息。 |
| directory | 表示待测试的文件系统挂载路径。说明：选择此参数，FIO 将默认从此路径创建出 numjobs 数量的文件进行压测。存储压测时一定要选择此参数，如果直接指定 filename 是对单个文件进行压测。 |
| name | 表示测试任务名称，可以根据实际需要设定。 |
| thread | 使用多线程的方式进行压测，而非多进程。 |
| time_based | 值为1： 当指定的文件大小读写完之后，自动重复 IO，直到 runtime 参数指定的时间。值为0：当指定的文件大小写完之后，立即停止。说明：通常测试时指定为1，能保证测试程序在指定的时间范围内持续运行。 |
注意：说明：