828华为云征文 | Flexus X实例CPU、内存及磁盘性能实测与分析

引言

随着云计算的普及，企业对于云资源的需求日益增加，而选择一款性能强劲、稳定性高的云实例成为了关键。华为云Flexus X实例作为华为云最新推出的高性能实例，旨在为用户提供更强的计算能力和更高的网络带宽支持。最近华为云828 B2B企业节正在举办，Flexus X实例的促销也非常给力，大家可以去看看。为了帮助用户更好地了解其性能表现，我们通过一系列详尽的测试，对Flexus X实例的各项性能进行了全面评测，包括CPU性能、内存性能、磁盘I/O性能以及网络性能。

本文的目的是通过实测数据来分析Flexus X实例的表现，以帮助用户在选择云服务时做出更明智的决策。

1. 测试环境与方法介绍

为了确保评测结果的准确性与公正性，我们在标准化的环境下进行了多次性能测试。以下是测试环境的配置以及所使用的工具和参数介绍。

1.1 测试工具选择

在云实例性能评测中，选择合适的测试工具至关重要。本次评测中，我们使用了开源的多线程性能测试工具 **sysbench**。sysbench 是一款广泛用于评估系统、数据库和硬件性能的工具，支持多种测试模式，如 CPU、内存、磁盘 I/O 以及数据库基准测试。凭借其灵活性和易用性，sysbench 能够帮助用户快速识别性能瓶颈并优化系统效率，是系统管理员和开发者的理想选择。

1.2 测试参数设置

为了确保结果的客观性，我们在测试中使用了统一的参数配置。具体包括：

CPU测试：采用 sysbench 的“cpu”模块，执行固定数量的计算任务，以评估多核的计算能力。
内存测试：使用 sysbench 的“memory”模块，通过大量的内存读写操作测试内存的吞吐量。
磁盘I/O测试：使用 sysbench 进行顺序读写和随机读写测试，评估磁盘的响应速度和吞吐能力。

2. sysbench的安装

2.1 安装文件下载

可以采用以下命令获取安装文件

wget https://github.com/akopytov/sysbench/archive/refs/tags/1.0.20.tar.gz

不过由于网络限制，直接用wget命令下载没有成功。

于是采用先下载到本地，然后上传到服务器的方法。

在github上下载sysbench-1.0.20.tar.gz文件，再使用XFTP上传到服务器/usr/local/sysbench目录。

执行解压命令

tar -zxf sysbench-1.0.20.tar.gz

2.2 构建安装编译

构建sysbench的时候，碰到了问题，主要是缺少了依赖，也就Euler系统默认没有安装相关依赖，需要手动安装一下。

依赖1：automake

[root@flexusx-e724 sysbench-1.0.20]# ./autogen.sh

automake 1.10.x (aclocal) wasn't found, exiting

yum install automake

依赖2：libtool

[root@flexusx-e724 sysbench-1.0.20]# ./autogen.sh

libtoolize 1.4+ wasn't found, exiting

yum install libtool

./autogen.sh

由于本次测试不涉及到数据库的测试，而sysbench默认需要服务器，使用./configure默认安装就会报错。

ERROR: cannot find MySQL libraries. If you want to compile with MySQL support,

       please install the package containing MySQL client libraries and headers.

       On Debian-based systems the package name is libmysqlclient-dev.

       On RedHat-based systems, it is mysql-devel.

       If you have those libraries installed in non-standard locations,

       you must either specify file locations explicitly using

       --with-mysql-includes and --with-mysql-libs options, or make sure path to

       mysql_config is listed in your PATH environment variable. If you want to

       disable MySQL support, use --without-mysql option.

需要增加配置参数，--without-mysql，不安装对mysql数据库的支持。

./configure --without-mysql

后面再进行make编译

# make -j

# make install

这样就完成了对sysbench的安装。

[root@flexusx-e724 sysbench-1.0.20]# sysbench

sysbench 1.0.20 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)

Reading the script from the standard input:

3. CPU性能评测

在云计算中，CPU性能直接影响到计算密集型任务的执行效率。Flexus X实例配备了最新一代的处理器，具备较高的主频和多核支持。我们通过sysbench的cpu模块对其进行了测试，针对多核的计算能力进行了测评。

评测命令

sysbench --threads=4 --time=60 --report-interval=5 cpu run

上述命令用于运行 sysbench 的 CPU 性能测试，并指定了多个参数：

--threads=4：设置线程数为 4，即同时使用 4 个线程进行测试，模拟多线程的运行环境。
--time=60：测试持续时间为 60 秒。
--report-interval=5：每 5 秒输出一次测试报告，显示当前的性能情况。
cpu run：表示运行 sysbench 的 CPU 测试模块，用以评估 CPU 的计算能力。

该命令通过多线程和固定时间的测试，帮助用户了解 CPU 在高负载下的性能表现。

命令执行结果

[root@flexusx-e724 sysbench-1.0.20]# sysbench --threads=4 --time=60 --report-interval=5 cpu run

sysbench 1.0.20 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)

Running the test with following options:

Number of threads: 4

Report intermediate results every 5 second(s)

Initializing random number generator from current time

Prime numbers limit: 10000

Initializing worker threads...

Threads started!

[ 5s ] thds: 4 eps: 11665.83 lat (ms,95%): 0.35

[ 10s ] thds: 4 eps: 11681.04 lat (ms,95%): 0.35

[ 15s ] thds: 4 eps: 11685.81 lat (ms,95%): 0.35

[ 20s ] thds: 4 eps: 11654.99 lat (ms,95%): 0.35

[ 25s ] thds: 4 eps: 11658.59 lat (ms,95%): 0.35

[ 30s ] thds: 4 eps: 11680.61 lat (ms,95%): 0.35

[ 35s ] thds: 4 eps: 11680.39 lat (ms,95%): 0.35

[ 40s ] thds: 4 eps: 11696.60 lat (ms,95%): 0.35

[ 45s ] thds: 4 eps: 11697.60 lat (ms,95%): 0.35

[ 50s ] thds: 4 eps: 11683.61 lat (ms,95%): 0.35

[ 55s ] thds: 4 eps: 11686.18 lat (ms,95%): 0.35

CPU speed:

    events per second: 11678.94

General statistics:

    total time:                          60.0016s

    total number of events:              700772

Latency (ms):

         min:                                    0.34

         avg:                                    0.34

         max:                                    9.32

         95th percentile:                        0.35

         sum:                               239884.73

Threads fairness:

    events (avg/stddev):           175193.0000/106.72

execution time (avg/stddev):   59.9712/0.00

在多核测试中，我们调动了Flexus X实例的所有可用核，测试其并行计算能力。随着核数的增加，CPU的总吞吐量显著提升。对于需要多线程处理的大规模并行任务，如视频编码、数据分析等，Flexus X实例表现出色，能够有效减少任务的执行时间。

4. 内存性能评测

内存的读写速度对很多应用的性能有着直接影响，尤其是在处理大规模数据集时，内存的吞吐量决定了数据处理的效率。通过sysbench的memory模块，我们对Flexus X实例的内存性能进行了详细测试。

4.1 内存读取性能

在内存读取测试中，Flexus X实例展现了快速的读取能力，尤其是在处理大量小数据块时，实例能够迅速响应并读取数据。这使得在大数据分析和实时应用场景中，内存性能能够支撑系统的高效运行。

内存读取评测命令

sysbench memory --memory-block-size=8K --memory-total-size=10G --memory-oper=read --memory-access-mode=rnd run

上述命令用于运行 sysbench 的内存性能测试，并指定了多个参数：

memory：表示运行 sysbench 的内存测试模块。
--memory-block-size=8K：每次操作的内存块大小为 8KB。
--memory-total-size=10G：测试过程中读写的内存总量为 10GB。
--memory-oper=read：执行内存读取操作，专注于读取性能的评估。
--memory-access-mode=rnd：内存访问模式为随机（random），即随机访问内存地址进行读操作。

该命令通过模拟随机读操作，评估内存在高负载下的随机读性能表现。

评测结果如下

[root@flexusx-e724 sysbench-1.0.20]# sysbench memory --memory-block-size=8K --memory-total-size=10G --memory-oper=read --memory-access-mode=rnd run

sysbench 1.0.20 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)

Running the test with following options:

Number of threads: 1

Initializing random number generator from current time

Running memory speed test with the following options:

block size: 8KiB

total size: 10240MiB

operation: read

scope: global

Initializing worker threads...

Threads started!

Total operations: 1310720 (289931.66 per second)

10240.00 MiB transferred (2265.09 MiB/sec)

General statistics:

    total time:                          4.5191s

    total number of events:              1310720

Latency (ms):

         min:                                    0.00

         avg:                                    0.00

         max:                                    0.03

         95th percentile:                        0.00

         sum:                                 4385.45

Threads fairness:

    events (avg/stddev):           1310720.0000/0.00

    execution time (avg/stddev):   4.3855/0.00

4.2 内存写入性能

内存写入测试中，Flexus X实例同样表现优异，数据写入速度较快且稳定。对于需要频繁数据写入的任务，如日志记录、数据库操作等，Flexus X的内存性能表现足够支持高频写入操作，且没有出现明显的延迟或瓶颈。

内存写入评测命令

sysbench memory --memory-block-size=8K --memory-total-size=10G --memory-oper=write run

上述命令用于运行 sysbench 的内存写入性能测试，并指定了以下参数：

memory：表示运行 sysbench 的内存测试模块。
--memory-block-size=8K：每次操作的内存块大小为 8KB。
--memory-total-size=10G：测试过程中写入的内存总量为 10GB。
--memory-oper=write：执行内存写入操作，专注于评估写入性能。

该命令通过模拟大量内存写入操作，评估系统在处理大量数据写入时的内存性能表现。

评测结果如下

[root@flexusx-e724 sysbench-1.0.20]# sysbench memory --memory-block-size=8K --memory-total-size=10G --memory-oper=write run

sysbench 1.0.20 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)

Running the test with following options:

Number of threads: 1

Initializing random number generator from current time

Running memory speed test with the following options:

block size: 8KiB

total size: 10240MiB

operation: write

scope: global

Initializing worker threads...

Threads started!

Total operations: 1310720 (2363326.13 per second)

10240.00 MiB transferred (18463.49 MiB/sec)

General statistics:

    total time:                          0.5530s

    total number of events:              1310720

Latency (ms):

         min:                                    0.00

         avg:                                    0.00

         max:                                    0.01

         95th percentile:                        0.00

         sum:                                  440.39

Threads fairness:

    events (avg/stddev):           1310720.0000/0.00

execution time (avg/stddev):   0.4404/0.00

5. 磁盘I/O性能评测

磁盘I/O性能对云实例的存储操作影响巨大，特别是在需要频繁读写数据的应用中。我们通过fio对Flexus X实例的磁盘性能进行了顺序读写和随机读写测试。

5.1 顺序读写性能

在顺序读写测试中，Flexus X实例表现出色，磁盘的顺序读写速度非常快，能够支持大文件的快速读写操作。这使得在视频流处理、文件备份等场景中，Flexus X能够快速处理数据，提升系统整体性能。

使用命令

sysbench --threads=4 --time=60 --report-interval=5 fileio --file-num=2 --file-total-size=20G --file-test-mode=seqwr prepare

进行评测数据准备

[root@flexusx-e724 sysbench-1.0.20]# sysbench --threads=4 --time=60 --report-interval=5 fileio --file-num=2 --file-total-size=20G --file-test-mode=seqwr prepare

sysbench 1.0.20 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)

2 files, 10485760Kb each, 20480Mb total

Creating files for the test...

Extra file open flags: (none)

Creating file test_file.0

Creating file test_file.1

21474836480 bytes written in 136.52 seconds (150.01 MiB/sec).

顺序读写评测命令

sysbench --threads=4 --time=60 --report-interval=5 fileio --file-num=2 --file-total-size=20G --file-test-mode=seqwr run

上述命令用于运行 sysbench 的磁盘I/O性能测试，主要针对顺序写操作，并指定了以下参数：

--threads=4：设置线程数为 4，表示同时使用 4 个线程进行测试。
--time=60：测试持续时间为 60 秒。
--report-interval=5：每 5 秒输出一次测试报告，显示当前的性能情况。
fileio：表示运行 sysbench 的文件I/O测试模块。
--file-num=2：创建 2 个文件用于测试。
--file-total-size=20G：测试文件的总大小为 20GB。
--file-test-mode=seqwr：测试模式为顺序写（sequential write），即按照顺序向文件写入数据。

该命令用于评估系统磁盘的顺序写性能，模拟在多线程环境下处理大文件写入的表现。

评测结果如下

[root@flexusx-e724 sysbench-1.0.20]# sysbench --threads=4 --time=60 --report-interval=5 fileio --file-num=2 --file-total-size=20G --file-test-mode=seqwr run

sysbench 1.0.20 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)

Running the test with following options:

Number of threads: 4

Report intermediate results every 5 second(s)

Initializing random number generator from current time

Extra file open flags: (none)

2 files, 10GiB each

20GiB total file size

Block size 16KiB

Periodic FSYNC enabled, calling fsync() each 100 requests.

Calling fsync() at the end of test, Enabled.

Using synchronous I/O mode

Doing sequential write (creation) test

Initializing worker threads...

Threads started!

[ 5s ] reads: 0.00 MiB/s writes: 179.94 MiB/s fsyncs: 229.33/s latency (ms,95%): 0.035

[ 10s ] reads: 0.00 MiB/s writes: 148.75 MiB/s fsyncs: 190.40/s latency (ms,95%): 0.034

[ 15s ] reads: 0.00 MiB/s writes: 149.37 MiB/s fsyncs: 191.20/s latency (ms,95%): 0.035

[ 20s ] reads: 0.00 MiB/s writes: 150.00 MiB/s fsyncs: 192.00/s latency (ms,95%): 0.033

[ 25s ] reads: 0.00 MiB/s writes: 148.75 MiB/s fsyncs: 190.40/s latency (ms,95%): 0.035

[ 30s ] reads: 0.00 MiB/s writes: 150.00 MiB/s fsyncs: 192.00/s latency (ms,95%): 0.035

[ 35s ] reads: 0.00 MiB/s writes: 148.75 MiB/s fsyncs: 190.40/s latency (ms,95%): 0.035

[ 40s ] reads: 0.00 MiB/s writes: 150.00 MiB/s fsyncs: 192.00/s latency (ms,95%): 0.035

[ 45s ] reads: 0.00 MiB/s writes: 148.75 MiB/s fsyncs: 190.40/s latency (ms,95%): 0.035

[ 50s ] reads: 0.00 MiB/s writes: 150.00 MiB/s fsyncs: 192.00/s latency (ms,95%): 0.034

[ 55s ] reads: 0.00 MiB/s writes: 150.00 MiB/s fsyncs: 192.00/s latency (ms,95%): 0.035

[ 60s ] reads: 0.00 MiB/s writes: 148.75 MiB/s fsyncs: 190.40/s latency (ms,95%): 0.035

File operations:

    reads/s:                      0.00

    writes/s:                     9625.38

    fsyncs/s:                     192.62

Throughput:

    read, MiB/s:                  0.00

    written, MiB/s:               150.40

General statistics:

    total time:                          60.6091s

    total number of events:              595067

Latency (ms):

         min:                                    0.01

         avg:                                    0.41

         max:                                  724.54

         95th percentile:                        0.03

         sum:                               242281.89

Threads fairness:

    events (avg/stddev):           148766.7500/1811.96

    execution time (avg/stddev):   60.5705/0.00

5.2 随机读写性能

相比顺序读写，随机读写测试更具挑战性，因为它涉及多个小块数据的随机位置读写。在该测试中，Flexus X实例的表现依然稳健，尽管随机读写的速度较顺序读写有所下降，但整体依旧保持在较高水平，足以应对数据库查询等需要频繁小块数据读写的场景。

随机读写测试数据准备命令

sysbench --threads=32 --time=30 --test=fileio --file-num=1 --file-block-size=8192 --file-total-size=20G --file-test-mode=rndrw --verbosity=5 prepare

执行结果

[root@flexusx-e724 ~]# sysbench --threads=32 --time=30 --test=fileio --file-num=1 --file-block-size=8192 --file-total-size=20G --file-test-mode=rndrw --verbosity=5 prepare
WARNING: the --test option is deprecated. You can pass a script name or path on the command line without any options.
sysbench 1.0.20 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)

1 files, 20971520Kb each, 20480Mb total
Creating files for the test...
Extra file open flags: (none)
Creating file test_file.0
21474836480 bytes written in 136.14 seconds (150.44 MiB/sec).

随机读写评测命令

sysbench --threads=4 --time=60 --report-interval=5 fileio --file-num=2 --file-total-size=20G --file-test-mode=seqwr run

上述命令用于运行 **sysbench** 的磁盘I/O性能测试，主要评估磁盘的随机读写性能。参数说明如下：

--threads=32：设置为使用 32 个线程同时进行测试，模拟高并发环境下的性能。
--time=30：测试持续时间为 30 秒。
--test=fileio：运行 sysbench 的文件I/O测试模块。
--file-num=1：测试时创建 1 个文件。
--file-block-size=8192：设置文件块大小为 8192 字节（8KB）。
--file-total-size=20G：测试文件的总大小为 20GB。
--file-test-mode=rndrw：测试模式为随机读写，即随机地从文件中读取和写入数据。
--verbosity=5：设置输出详细程度为 5，提供更详细的测试结果信息。

该命令通过多线程的随机读写操作，评估系统在高并发和大数据随机访问场景下的磁盘性能表现。

命令执行结果如下

[root@flexusx-e724 sysbench-1.0.20]# sysbench --threads=32 --time=30 --test=fileio --file-num=1 --file-block-size=8192 --file-total-size=20G --file-test-mode=rndrw --verbosity=5 run

WARNING: the --test option is deprecated. You can pass a script name or path on the command line without any options.

sysbench 1.0.20 (using bundled LuaJIT 2.1.0-beta2)

Running the test with following options:

Number of threads: 32

Initializing random number generator from current time

Extra file open flags: (none)

1 files, 20GiB each

20GiB total file size

Block size 8KiB

Number of IO requests: 0

Read/Write ratio for combined random IO test: 1.50

Periodic FSYNC enabled, calling fsync() each 100 requests.

Calling fsync() at the end of test, Enabled.

Using synchronous I/O mode

Doing random r/w test

DEBUG: Opening file: test_file.0

Initializing worker threads...

DEBUG: Worker thread (#0) started

DEBUG: Worker thread (#0) initialized

DEBUG: Worker thread (#1) started

… …

DEBUG: Worker thread (#30) initialized

DEBUG: Worker thread (#31) initialized

Threads started!

Time limit exceeded, exiting...

(last message repeated 31 times)

Done.

File operations:

    reads/s:                      5705.56

    writes/s:                     3803.67

    fsyncs/s:                     96.13

Throughput:

    read, MiB/s:                  44.57

    written, MiB/s:               29.72

General statistics:

    total time:                          30.2080s

    total number of events:              290141

Latency (ms):

         min:                                    0.00

         avg:                                    3.33

         max:                                  930.12

         95th percentile:                        0.52

         sum:                               966180.93

Threads fairness:

    events (avg/stddev):           9066.9062/942.78

    execution time (avg/stddev):   30.1932/0.04