云平台测试——（1）宿主机性能

出于各种目的，我们会对云平台中的虚拟机进行测试，主要测试CPU、内存、网络、硬盘的性能。

本节简要总结各种测试场景下的常用工具

关键词：Super PI、[b]UnixBench、memtester、memtest86+、[b]netperf、[b]fio、iometer、iozone、dd[/b][/b][/b]

1，CPU

　　早期的虚拟化技术不成熟，这使得虚拟机的cpu在中断和上下文切换时损耗严重，随着虚拟化技术的发展，这种性能损失已经控制的比较好了，
所以当前测试CPU的主要目的是衡量计算能力。
　　主要应用的测试工具有：Super PI 与 UnixBench

　　（1）Super PI简介

　　是一款cpu密集型测试工具，原理是计算圆周率π小数点后n位，统计消耗时间，来衡量CPU的计算能力（主要浮点计算能力）
　　（2）UnixBench
　　是一款系统层面的基准测试套件，特点是支持多cpu系统的测试，包括“单任务性能测试、多任务性能测试、并行处理能力测试”
　　测试的结果不仅取决于硬件，还受系统、开发库、编译器的影响
　　UnixBench的测试项目主要有9项：
　　　　dhrystone，字符串处理测试
　　　　whetstone，浮点运算效率和速度
　　　　excel throughput测试，每秒excel函数的调用次数（exec函数家族的一部分）
　　　　file copy，文件传输
　　　　pipe throughput，进程管道写pipe并读回来的次数
　　　　pipe-based context switch，管道上下文切换测试，与真实程序类似
　　　　process creation，创建子线程并立即退出
　　　　shell脚本，进程1分钟内启动并停止shell脚本的次数
　　　　system call overhead，系统调用消耗，使用getpid，进入离开内核的执行时间
　　　　graphic，2D3D简单测试

　　2，内存
　　物理机与虚拟机内存性能差异主要在占用与释放，这是因为虚拟机的内存与物理内存之间被映射了2次；
　　当前测试内存主要是测试内存是否有错误。
　　主要2款测试工具：memtester、memtest86+
　　（1）memtester
　　　　特点：从系统中测试内存
　　　　测试项目：随机值、异或、加减乘除等运算，结合内存大小和次数给出结果
　　（2）memtest86+
　　　　特点：引导一个小型系统来检测内存

　　3，网络
　　网络io是虚拟化的难点和热点，虚拟机也经常遇到网络性能瓶颈与网络稳定性的问题
　　常见测试用例：
　　　　tcp吞吐
　　　　tcp连接数
　　　　tcp单连接多交易
　　　　tcp发包率pps
　　　　udp吞吐
　　　　udp单连接多交易
　　　　udp发包率pps
　　　　业务模型网络模拟
　　推荐测试工具：netperf
　　（1）netperf介绍

　　　 针对tcp或udp传输的测试工具，可以进行不同模式网络性能测试：
　　　　批量数据传输模式，bulk data transfer
　　　　请求应答模式，request response
　　（2）网络测试的关键指标
　　　　BPS，网络吞吐量，1分钟经过网卡的数据流量
　　　　PPS，发包率，1分钟经过网卡的数据包的数量
　　（3）测试的常见流量模式
　　　　TCP三种：
　　　　单TCP连接，传输大数据量
　　　　单TCP连接，大连接次数
　　　　多TCP连接，每个连接对应RR模式
　　　　UDP两种：
　　　　单UDP，单向批量传输
　　　　RR模式
　　（4）测试参数-t的作用

　　　　指定5种测试类型：

　　　　TCP_STREAM，tcp批量传输
　　　　UDP_STREAM，udp批量传输
　　　　TCP_RR，多次交易过程
　　　　UDP_RR，多次交易过程
　　　　TCP_CRR，多连接场景

　　4，硬盘
　　硬盘测试主要测试吞吐量和iops，但是需要特别注意的是cache对磁盘io影响。
　　（1）常见的cache

　　　　在不同系统层面有4种：

　　　　guest os的buffer cache
　　　　host os 的buffer cache
　　　　raid卡的cache、模式
　　　　物理disk的cache、模式
　　所以测试结果需要注明软硬件环境、cache模式才有意义
　　（2）测试环境推荐
　　　　禁用物理disk的cache
　　　　禁用raid卡的weiteback cache
　　　　虚拟机硬盘模式设为writethough或direct io，以保证数据一致性
　　（3）测试用例推荐
　　　　1MB顺序读写——测试大数据块性能
　　　　4KB随机读写——测试并发性能
　　　　模拟业务场景，如4KB顺序写 30%，8KB随机写 50%，20%随机写

　　（4）测试工具：fio、iometer、iozone、dd
　　fio
　　　　用于基准和压力测试的io工具
　　　　支持裸设备、文件系统的测试
　　　　官方howto文档介绍的很详细，http://bluestop.org/files/fio/HOWTO.txt
　　iometer
　　　　主要windows系统下
　　iozone
　　　　针对文件系统的性能测试工具
　　　　图形展示测试结果，软件是收费的
　　dd
　　　　系统自带的命令，无需安装
　　　　只能测试顺序io性能
　　　　采用oflag或iflag参数指定direct sync dsync模式

　　最后，照例放上总结图：