背景
最近公司的一台实例类型为m5.2xlarge(8个vCPU,32G的Memory)的机器磁盘性能不行，于是需要做个磁盘性能测试。这里使用fio测试工具。
1.AWS磁盘类型简介
AWS EC2 instance 目前EBS有5种类型，分别是gp2，io1，st1，sc1，standard. 笔者只介绍standard，其他四种可自行上网了解。
standard是AWS上一代的volumn HDD类型，卷大小1G-1T，最大IOPS 40-200，最大吞吐量40-90M/s;
| Previous Generation Volumes | |
|---|---|
| Volume Type | EBS Magnetic |
| Description | Previous generation HDD |
| Use Cases | Workloads where data is infrequently accessed |
| API Name | standard |
| Volume Size | 1 GiB-1 TiB |
| Max. IOPS/Volume | 40–200 |
| Max. Throughput/Volume | 40–90 MiB/s |
| Max. IOPS/Instance | 80,000 |
| Max. Throughput/Instance | 1,750 MiB/s |
| Dominant Performance Attribute | IOPS |
2.fio工具简介，安装
(1)fio是专门用来测试磁盘性能的一种好用工具，有顺序读，顺序写，顺序读写，随机读，随机写，随机读写等模式，本篇只测试顺序读和随机读，不测试写。
安装fio非常简单,直接使用yum install -y fio即可。
【注意】
使用fio测试写的时候，会损害磁盘上已经存在的数据，严重的话会导致系统奔溃，起不来。
（不要问我为什么知道，因为这是血和泪的教训，笔者曾把一台已有数据的EC2实例磁盘测试死掉，包括根磁盘和数据盘两块盘，最后怎么都起不来，辛亏有AMI可以恢复。）
(2)常用参数介绍
filename=/dev/sdb1 指定测试的文件设备
directory 存储文件的目录
direct=1 测试过程绕过机器自带的buffer，使测试结果更真实。
bs=16k 单次io的块文件大小为16k
size=2g 指定测试文件大小为2g，不指定这个参数，默认是当前磁盘的全部大小
numjobs=30 指定测试线程为30.
runtime=1000 测试时间为1000秒
time_based=1 : Keep running until runtime/timeout is met
ioengine=psync io引擎使用pync方式
rw=randwrite 测试随机写的I/O
name 指定这次job的名称
iodepth : Number of IO buffers to keep in flight
randrepeat : Use repeatable random IO pattern
--output=test.sql 将结果输出到指定文件中
allow_mounted_write=1 允许写入测试
rwmixread : Percentage of mixed workload that is reads
rwmixwrite : Percentage of mixed workload that is writes
rw值：
read 顺序读
write 顺序写
randread 随机读
randwrite 随机写
rw或readwrite 顺序混合读写
randrw 随机混合读写
3.测试脚本
为了便于测试和收集结果，笔者写了个简单的测试脚本如下：
#!/bin/bash
. ~/.bash_profile
set -u
set -x
set -e
BASEDIR=/usr/local/fio
cd $BASEDIR
exec 3>&1 4>&2 1>> fio.log 2>&1
FILENAME=/dev/nvme2n1p1
DIRECT=1
#RW=read
RWS="read randread"
RANDREPEAT=0
IOENGINE=libaio
BSS="8 16 32 64 128 256 1024"
IODEPTH=8
TIME_BASED=1
RUNTIME=180
NAME=read
for rw in `echo "${RWS}"`
do
for bs in `echo "${BSS}"`
do
/bin/fio --filename=${FILENAME} --direct=${DIRECT} --rw=${rw} --randrepeat=${RANDREPEAT} --ioengine=${IOENGINE} --bs=${bs}k --iodepth=${IODEPTH} --time_based=${TIME_BASED} --runtime=${RUNTIME} --name=${NAME} --output=${rw}_${bs}.txt
sleep 3
done
done
4.测试结果整理分析
| bs(K) | Read_IOPS | Read_BW(MIB/s) | Randread_IOPS | Randread_BW(MIB/s) |
| 8 | 1593 | 12.4 | 1687 | 13.2 |
| 16 | 966 | 15.1 | 955 | 14.9 |
| 32 | 956 | 29.9 | 915 | 28.6 |
| 64 | 911 | 56 | 981 | 61.4 |
| 128 | 746 | 93.3 | 786 | 98.3 |
| 256 | 686 | 172 | 711 | 178 |
| 1024 | 242 | 243 | 246 | 246 |
(1)顺序读和随机读的IOPS对比图
(2)顺序读和随机读的吞吐量对比图
5.结论
（本结论仅针对本次实验结果，因为测试样本不足可能导致测试结果不准）
(1)吞吐量=IOPS*bs/1024
(2)顺序读和顺序写IOPS和吞吐量差距不大。
(3)磁盘的吞吐量存在瓶颈250MIB/s，如果需要更高性能的BW，可以考虑使用AWS推荐的gp2。
参考链接