测试探究SSD固态硬盘性能下降的谜题

使用IOzone执行IOPS测试

执行IOPS(每秒执行的I/O操作数)测试时我也使用了IOzone。此外，IOzone也常常用来测试吞吐量，具体地说就是它能测试连续读/写IOPS和随机读/写IOPS。我们使用IOzone测试了四种IOPS测试：

　　读 写 随机读 随机写

和吞吐量测试一样，IOPS测试使用的文件大小也是系统主内存的两倍，我们的目标是让文件大小超过Linux可以缓存的容量大小，和前面一样，测试使用的文件大小为16GB，四个记录大小：4KB、8KB、32KB和64KB，选择这些大小是因为越小的记录大小运行时间越长，每种测试我们都分别执行了10次，因此基准测试时间很长(以周计算)。此外，4KB是IOPS测试的典型记录大小。执行测试的命令如下：

　　/iozone -Rb spreadsheet_output_4K.wks -O -i 0 -i 1 -i 2 -e -+n -r 4K -s 16G > output_4K.txt

　　The command line for the second record size (8KB) is,
　　./iozone -Rb spreadsheet_output_8K.wks -O -i 0 -i 1 -i 2 -e -+n -r 8K -s 16G > output_8K.txt

　　The command line for the third record size (32KB) is,
　　./iozone -Rb spreadsheet_output_32K.wks -O -i 0 -i 1 -i 2 -e -+n -r 32K -s 16G > output_32K.txt

　　The command line for the fourth record size (64KB) is,
　　./iozone -Rb spreadsheet_output_64K.wks -O -i 0 -i 1 -i 2 -e -+n -r 64K -s 16G > output

Metarates

HPC存储系统最常用的基准测试叫做Metarates，它由UCAR(University Corporation for Atmospheric Research)公司开发，实际上它是一个使用POSIX系统调用测试元数据性能的MPI应用程序。

　　Create()：打开或创建一个文件。

　　Stat()：获得文件状态。

　　Unlink()：删除引用的文件名。

　　Fsync()：同步文件的内核状态。

　　Close()：关闭文件描述符。

　　Utime()：修改文件最后访问和修改时间。

使用这些系统调用，Metarates的主要分析选项如下：

　　测试文件创建/关闭(每秒创建/关闭的文件)的速度。

　　测试utime调用的速度(每秒utime操作次数)。

　　测试stat调用的速度(每秒stat操作次数)。

Metarates可以设置每MPI进程写文件的数量，一个MPI应用程序可以有N个进程，N最小为1，还可以设置文件是写到单个目录还是多个目录，它也可以使用系统调用fsync()同步文件的内核状态。

记住Metarates是一个MPI应用程序，允许我们选择进程(核心)的数量，我们测试时选择了1、2和4个核心(三个独立的测试)，这些测试被标记为NP=1(1核心)，NP=2(2核心)和NP=4(4核心)，NP表示进程的数量。执行这些测试的命令如下：

　　time mpirun -machinefile ./machinefile -np 4 ./metarates -d junk -n 1000000 -C -U -S –u

这里的“-np”表示进程数量(本例中是4)，“-machinefile”指的是运行时使用的系统主机名列表(本例是一个./machinefile文件，包含了测试机器的主机名)，结果输出到一个名为metarates_disk.np_4.1.out的文件中，请自行理解文件的命名规则。

我们执行了三种不同的性能测试：

　　文件create和close速度(每秒的次数)。

　　文件stat速度(每秒stat操作次数)。

　　文件utime速度(每秒utime操作次数)。