Linux下IO性能测试技巧分享

Linux IO性能测试远非简单跑个命令就能得出真实结果，关键在于避开缓存干扰、理解指标含义并匹配实际业务负载：dd必须加oflag=direct或conv=fdatasync才能反映真实写入能力；iostat -x 1中await>10ms即需警惕，%util则不可盲目解读；fio才是模拟数据库、随机读写等真实场景的唯一可靠工具，但必须正确设置--direct=1、合理iodepth及块大小；而hdparm -Tt纯属误导，完全不能代表实际IO性能——测不准不是工具问题，而是没搞清“你到底想测什么”。

用 dd 测顺序写速度，但别信默认结果

直接跑 dd if=/dev/zero of=testfile bs=1M count=1024 看到的数字往往虚高——因为 Linux 默认开启页缓存，实际写入可能还没落到磁盘。必须加 conv=fdatasync 强制落盘，否则测的是内存带宽。

• 正确命令：dd if=/dev/zero of=testfile bs=1M count=1024 oflag=direct（绕过缓存）或 dd if=/dev/zero of=testfile bs=1M count=1024 conv=fdatasync（等数据真正刷盘）
• oflag=direct 对齐要求严：bs 必须是 512 字节整数倍，且文件系统块大小也要对齐，否则报错 Invalid argument
• 重复测试前记得 sync && echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches 清缓存，不然第二次结果会异常快

iostat -x 1 看实时 IO 负载，重点盯这几个字段

iostat -x 1 是观察真实负载最稳的方式，但默认输出里真正有用的就几个字段：看懂它们比看 MB/s 数字更重要。

• %util 接近 100% 不代表硬盘满负荷——它只表示设备忙的时间比例，NVMe 盘可能有多个队列，这个值早早就顶了
• await（平均每次 IO 等待毫秒数）超过 10ms 就该警惕，机械盘常在 5–15ms，SSD 应该稳定在 1ms 内
• svctm 已被内核废弃，新版 iostat 不再显示，别在文档里找它
• 注意设备名：用 lsblk 确认你要测的是 nvme0n1 还是 sda，混用会导致数据完全对不上

fio 模拟真实场景，参数选错等于白测

fio 是唯一能区分随机读、4K 随机写、混合负载的工具，但新手常因参数误设导致结果失真。

• 测数据库类负载用：fio --name=randwrite --ioengine=libaio --iodepth=32 --rw=randwrite --bs=4k --direct=1 --size=2G --runtime=60 --time_based
• --iodepth 设太高（如 128）可能压垮控制器，普通 SATA SSD 建议 ≤64，NVMe 可到 256
• 忘加 --direct=1 会走缓存，结果比真实性能高 5–10 倍；加了却没卸载 LVM 或加密层，可能触发额外拷贝，反而拖慢
• 测试前先 hdparm -I /dev/sdX | grep "Nominal Media" 确认是否启用 TRIM，否则长期测试后性能会阶梯式下跌

别用 hdparm -Tt 判断硬盘好坏

hdparm -Tt /dev/sda 测出来的是“缓存到内存”和“磁盘到内存”的理论极限，跟实际 IO 完全无关，尤其对 SSD 和 RAID 完全失效。

• -T 测的是 Linux 页缓存带宽，结果常达 2–3 GB/s，和硬盘物理能力毫无关系
• -t 测的是连续大块读，但强制单线程、无队列深度、不绕缓存，结果偏低且不可比
• 遇到 HDIO_DRIVE_CMD(identify) failed 错误，大概率是 NVMe 盘或 SCSI 设备，hdparm 根本不支持，硬跑只会误导

真实 IO 性能永远取决于你的 workload 特征：队列深度、读写比例、块大小、是否随机。同一块盘，fio 用 1 个队列测出 50K IOPS，用 32 个队列可能飙到 300K——不是工具不准，是你没告诉它你到底想测什么。

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