Hướng dẫn kiểm tra random IOPS với công cụ FIO

19/10/2019

I. Kiểm tra random IOPS

Cụ thể hơn trong kết quả test chúng ta sẽ kiểm tra các thông số sau:

1. Random write, random read hoặc kết hợp cả hai. Ví dụ như đối với database khi truy cập hệ thống sẽ đọc data từ ổ cứng, được hiểu là random read (access).

2. Block size 4KB, đây là con số lý tưởng nhất. Cụ thể như đối với các hệ thống database và source code cũng như phần lớn các hệ thống khác sẽ truy xuất lượng dữ liệu là rất nhỏ nhưng số lần yêu cầu truy xuất (read) rất là nhiều. Để có thể hình dung quý khách có thể tham khảo ví dụ sau:

Ví dụ: khi quý khách truy cập vào bài viết này thì code PHP sẽ xử lý và thực hiện query trong database chỉ để lấy ra tiêu đề “Làm thế nào kiểm tra hiệu suất của ổ cứng” cũng như nội dung bài viết với dung lượng rất nhỏ và nhanh. Quý khách có thể hình dung đây là 1 lần yêu cầu truy cập vào hệ thống và gọi lên lượng dữ liệu rất nhỏ và số lần gọi tương tự như vậy trên các hệ thống thực tế ngày nay là rất nhiều. Và 4KB là block size thấp nhất của tất cả các hệ thống.

- Xử lý đa nhiệm. Khác với câu lệnh dd là việc xử lý diễn ra chỉ là 1 tiến trình duy nhất tuy nhiên đối với công cụ FIO sẽ kiểm tra được tốc độ khi xử lý luân phiên đồng thời. Nếu website của quý khách có nhiều người truy cập đồng thời thì hệ thống của quý khách sẽ phải phục vụ tương đương với số lần truy đồng thời như vậy. Chúng tôi sẽ giả lập và đo lường tương đương như nhiều người đang truy cập vào hệ thống tại cùng một thời điểm.

FIO là công cụ đo lường IOPS phổ biến trên tất cả các hệ thống Linux. Để cài đặt chúng ta cần download và compile phần mềm này thông qua các lệnh sau đây:

Sau khi hoàn thành chúng ta có thể tiến hành test.

II. Kiểm tra random read/write đồng thời

Đây là câu lệnh dùng để test IOPS của ổ cứng. Câu lệnh này sẽ tạo ra file 4GB và test theo cơ chế read và write file 4KB đồng thời với tỉ lệ 75%/25% (cứ 3 requests read thì sẽ có 1 request write) với 64 lần thực hiện đồng thời tại một thời điểm. Tỉ lệ 3:1 rất phổ biến với các dạng database ngày nay.

Trong quá trình chạy hệ thống sẽ hiện thông tin tổng quát theo định dạng sau:

Và đây là kết quả sau khi hệ thống chạy hoàn tất:

Tại đây chúng ta sẽ quan tâm tới 2 con số trong phần tô đỏ bên trên. Chúng ta có một số nhận xét như sau:

VPS có hiệu suất có thể thể thực hiện 20174 đọc và 6722 ghi đồng thời trên mỗi giây.
VPS sử dụng ổ cứng local SSD với ổ Enterprise hoặc raid nhiều ổ SSD nhưng dành cho máy tính thường có thể thực hiện với con số khoảng 40,000 read và 10,000 write nếu hệ thống không có tải tại thời điểm đang test.
VPS sử dụng ổ cứng SAS với cơ chế raid 10 có thể đạt được khoảng tầm 500 read và 200 write.

III. Kiểm tra random read

Kết quả:

Với kết quả này cho thấy VPS có thể thể thực hiện 49312 lần đọc đồng thời trong 1 giây.

IV. Kiểm tra random write:

Kết quả:

Kết quả này cho thấy VPS có thể thực hiện khoảng số lần 13148 write trong mỗi giây.

Đo độ trễ (latency) với IOPing

Cuối cùng chúng ta sẽ tiến hành kiểm tra hiệu suất của ổ cứng thông qua việc kiểm tra độ trễ của từng request. Để kiểm tra chúng ta sẽ dùng công cụ IOPing để đo lường.

Để cài đặt quý khách sử dụng các lệnh sau đây:

Sau khi cài đặt quý khách sử dụng lệnh sau đây để kiểm tra:

Và đây là kết quả trả về:

Trong kết quả này quý khách sẽ thấy điểm trung bình độ trễ của các request trong phần tô đỏ ở bên trên là 0.7ms. Đối với các hệ thống hoạt động ổn định con số này sẽ dao động dưới 1.0ms.

Như vậy theo như cách kiểm tra trên thì các chỉ số IOPS và latency ở mức cho phép, các chỉ số trên cho chúng ta thấy hệ thống đang hoạt động ổn định. Nhưng cần tính toán IOPS trên thiết bị lưu trữ để xem chúng ta thiết kế có đang quá thừa tài nguyên hay không?