stress-ng命令详解

news2025/3/25 18:00:34

stress-ng 是一款功能强大的 Linux 系统压力测试工具，能够模拟多种复杂负载场景，覆盖 CPU、内存、磁盘 I/O、进程调度等核心资源，帮助开发者验证系统在高负载下的稳定性与性能表现。以下是其核心功能、参数解析及实战案例。

核心功能
- 多维度负载模拟：支持超过 80 种负载模式，包括浮点运算、内存分配、文件操作、网络压力等。
- 精准资源控制：可指定负载施加的 CPU 核心、内存大小、I/O 强度等。
- 跨平台兼容：支持 x86、ARM 等架构，适用于嵌入式系统到服务器级场景。
安装方法
- CentOS/RHEL：
```
sudo yum install -y epel-release.noarch
sudo yum install stress-ng
```
- 手动编译：
  从 GitHub 仓库获取源码编译，支持自定义功能。

参数	说明
`-c N`	启动 N 个 CPU 压力进程（默认使用 sqrt 计算模拟负载）
`-m N`	启动 N 个内存压力进程，默认分配 256MB/进程（可结合 `--vm-bytes` 调整）
`-i N`	启动 N 个 I/O 压力进程，模拟频繁的 `sync()` 操作
`-d N`	启动 N 个磁盘压力进程，生成临时文件并循环读写
`--cpu-method`	指定 CPU 负载算法，如 `matrix`（矩阵运算）、`trig`（三角函数）等
`--timeout T`	指定压测持续时间（单位：秒），如 `--timeout 600` 表示运行 10 分钟
`--taskset M`	将压力绑定到指定 CPU 核心（如 `--taskset 0,2` 表示仅使用 CPU 0 和 2）

常用组合示例：

stress-ng -c 4 -m 2 -i 1 --timeout 300  # 模拟 4 CPU 负载 + 2 内存负载 + 1 I/O 负载，持续 5 分钟

场景 1：CPU 满载测试

stress-ng --cpu 4 --cpu-method matrix --timeout 600  # 4 个进程执行矩阵运算，持续 10 分钟

监控命令：

mpstat -P ALL 2  # 每 2 秒显示各 CPU 核心利用率

场景 2：内存与磁盘混合压力
```
stress-ng --vm 2 --vm-bytes 1G --hdd 1 --hdd-bytes 5G --timeout 120
```
- 参数说明：
  - --vm 2：启动 2 个内存进程，每个分配 1GB 内存（默认行为为频繁写入并释放）。
  - --hdd 1：启动 1 个磁盘进程，生成 5GB 临时文件并循环读写。
- 监控指标：
  - free -h：观察可用内存变化。
  - iostat -dx 2：监控磁盘吞吐量（wkB/s）和利用率（%util） .
场景 3：指定 CPU 核心压测
```
stress-ng --taskset 0,1 --cpu 2 --cpu-load 80  # 在 CPU 0 和 1 上施加 80% 负载 
```
- 适用场景：测试 CPU 核心隔离或 NUMA 架构性能差异。

谨慎使用：
- 避免在生产环境直接运行，可能导致系统崩溃或数据丢失。
- 部分测试模式（如内存加压）可能触发 OOM Killer，需提前调整内核参数。
稳定性验证：
- 日志记录：添加 --log-file 参数保存压测日志，便于后期分析。
- 超时设置：始终指定 --timeout 防止压测进程失控。
性能调优：
- 硬件匹配：根据磁盘类型（HDD/SSD）调整 I/O 负载强度。
- 负载均衡：多节点测试时，结合 --taskset 分配压力