集群搭建完成简要测试集群（性能）带宽与IOPS

Posted 2020-12-14 tongh

集群搭建好之后网络，raid卡策略，磁盘都会影响集群的性能。为了避免因上述问题使得集群的性能受到影响，我们依次进行测试，最后得到基本的集群性能。

网络

首先是网络，ceph集群一大堆让人摸不着头脑的问题都出在网络上，所以我们在建立集群之前就可以测试网络，看其是否有问题，可以通过ping命令来测试网络的连通性，但最好使用iperf，测试下网络传输速度。

遇到有不少现场情况，因为光模块导致万兆网络只有百兆的速度，如果等集群建好之后性能不如意，花费大量时间排查发现是这个问题就太冤了。

iperf命令

选择一个节点作为iperf server

iperf -s

选择其他节点作为iperf client，比如server IP地址为192.168.12.4

iperf -c 192.168.12.4 -i 1 -t 5
# -i: 间隔多少秒报告一次结果
# -t: 向服务器发送多少秒
# 结果如下
[  3]  0.0- 1.0 sec   575 MBytes  4.83 Gbits/sec
[  3]  1.0- 2.0 sec   361 MBytes  3.03 Gbits/sec
[  3]  2.0- 3.0 sec   618 MBytes  5.18 Gbits/sec
[  3]  3.0- 4.0 sec   423 MBytes  3.55 Gbits/sec
[  3]  4.0- 5.0 sec   519 MBytes  4.35 Gbits/sec
[  3]  0.0- 5.0 sec  2.44 GBytes  4.19 Gbits/sec
# 最后一行为 0-5秒的平均速度

iperf -c 192.168.12.4 -i 1 -t 10 |awk ‘/sec/ {print $8,9}‘

一般ceph的内部通信网络是万兆网络，那通过iperf测试的速度为8-9Gbits/sec为正常，一次测试每个节点，没问题后接下来检查raid卡cache策略

raid卡cache策略

基于megacli的raid相关操作可参考我的《Raid操作与坏盘诊断》

总之，如果有BBU，设置raid cache为No Write Cache if Bad BBU

# 查看是否存在BBU
/opt/MegaRAID/MegaCli/MegaCli64 -AdpBbuCmd -aAll
# 设置为No Write Cache if Bad BBU，即BBU损坏或learning时变为Write Through
/opt/MegaRAID/MegaCli/MegaCli64 -LDSetProp -NoCachedBadBBU -Immediate -Lall -aAll

测试带宽与IOPS

带宽和IOPS测试的时候要同时使用atop来看当前测试压力的瓶颈在哪里，以三节点集群为例，通常使用两台节点同时往集群写入数据就可以测出最大性能，但是如果硬件设备配置很高，这时候atop观察发现两台同时给压力集群还是没有满负荷跑，可以使用三个节点同时压：

• 通常带宽使用1M的数据块来顺序写测试，IOPS使用4K小文件随机写来测试

• 带宽测试的瓶颈往往在万兆网卡上，atop命令可以看到万兆卡被压红

• IOPS的瓶颈往往在磁盘上，atop可以看到不同节点的磁盘轮番被压红，或者同时压红则正常。如果发现有一个节点始终没有太大的变化，就需要去排查分析是否有问题

• 注意无论是dd命令还是fio命令，都不要对系统盘写，尤其是直接对系统块设备写，会直接抹掉系统数据。

带宽

以集群提供的NAS文件夹为例，如果为3节点集群，可以利用其中两个节点向同一文件夹同时写入，最后将结果相加

以顺序写为例：

进入nas目录里（同时写入的两个节点of文件名取不同的，否则测试结果偏高），同时从两个节点写数据,带宽为1.7GB/s（两个节点测试结果之和）

dd命令

# 测nas文件夹写速率
dd if=/dev/zero of=dd.client1 bs=1M count=40960 conv=fsync
# of：要写到哪个文件
# bs：同时设置读入/输出的数据块大小为1M
# count：共复制多少个bs 此处：bs=1M count=40960，则一共写入40G数据
# conv=fsync：在完成dd命令前需要确保文件的data和metadata都flush到后端存储，如果不加这个选项，可能还没写到存储上，只存在于客户端的memory里就结束了，这样的结果会偏高。

IOPS测试

一般使用fio工具来测试IOPS，fio也可以测试带宽。

• 测试IOPS一般使用4K的数据块
• 测试带宽建议使用大于等于1M的数据块

我们使用集群提供的块服务（iscsi），如块名为rbd0

下图为同时从两个节点向/dev/rbd0写如数据的IOPS测试结果，同理，将两个IOPS的值相加即粗略得到集群的IOPS，记得上面说到的用atop查看三个节点的磁盘状态，最直观的就是是否压红

fio命令

 # 测rbd IOPS
 fio --name=randwrite --rw=randwrite --bs=4k --size=100G --runtime=120 --ioengine=libaio --iodepth=128 --numjobs=1 --filename=/dev/rbd0 --direct=1 --norandommap --randrepeat=0 --group_reporting
 
--name=randwrite     # Job的名称，命令行模式下的必填项，如果没有指定filename，那么将会根据这个name来生成filename
--rw=randwrite       # IO pattern的类型，允许的值包括：					read/write/randwrite/randread/rw/randrw，具体意义可以直接从字面看出来
--bs=4k              # 每次IO的块大小，默认是4k，如果是带宽测试，建议至少1m
--size=100G          # 文件大小，fio将会传输完整个文件大小，除非设置了运行时间runtime
--runtime=120        # 本次fio测试最多会运行这么长时间，和size共同决定fio运行的时间
--ioengine=libaio    # 定义了job如何发送IO请求，本质上对应了不同的系统IO函数调用，常见的有sync/psync/libaio，新版本还有直接针对ceph的rbd
--iodepth=128        # IO深度，即同一时刻在途的IO个数，这个参数只在ioengine是异步的时候有用，如果是sync/psync，那么不管设多少只能是1
--numjobs=1          # Job的个数，即多进程运行fio，如果同时给出thread表示多线程运行
--filename=/dev/rbd0 # 如果指定filename，那么所有的job都会读写这个file，否则会根据name和numjobs启动生成file
--direct=1           # 如果是1，表示使用non-buffered IO，即读写均不经过本地内存
--norandommap        # fio测试时会维护一张表来记着写过的地方，默认不会重复的写一块地方，添加此选项，会在任何块随机写，这样更接近业务情景。一般在随机读写的时候加这个参数
--randrepeat=0       # 设置产生的随机数是不可重复的，目的是增加读写的随机性
--group_reporting    # 如果有多个job，不加这个参数就会单独显示每个job的输出，有这个参数就会汇总显示

# 测NAS带宽
 fio --name=seqwrite --rw=write --bs=1M --size=5G --runtime=1200 --numjobs=20 --ioengine=libaio --iodepth=16 --direct=1 --group_reporting

总结

以上简单的测试只是根据经验交付完的临时测试，机房的环境与客户现场是相当复杂的，通常环境也不是很好，但是搭建好集群后还是稍微坚持下花点时间进行简单的测试。

即便客户没有问到相关问题，但这样做首先是负责，其次将测试结果记录在案，方便后面自己与同事的维护工作。