Проверка на производителността на сървъра на Linux: популярни инструменти за сравнителен анализ

Бенчмаркингът ви позволява да определите колко добре работи вашият хардуер. Това може да бъде полезно, ако наскоро сте обновили сървъра си, искате да го тествате след обновяване или да сравните производителността с други системи.

Нека разгледаме няколко инструмента, които измерват производителността на процесора, диска и оперативната памет на Linux.

Iometer

Популярен инструмент за тестване на производителността на дискови и мрежови подсистеми. Той може да се използва за анализ на един сървър или за тестване на цял клъстер. Инженерите на Intel разработват този тест за производителност на Linux системата през 1998 г., а през 2001 г. той е прехвърлен на Open Source Development Labs (OSDL) под лиценза на Intel за отворен код. От 2003 г. проектът се поддържа от група ентусиасти и се хоства на платформата SourceForge.net.

Помощната програма Iometer включва два основни компонента: генератор на динамо натоварване и графичен интерфейс. Графичният интерфейс е достъпен само за Windows, докато генераторът на натоварване работи под Linux. Той ви позволява да симулирате натоварването на различни приложения, като използвате тестови шаблони.

Параметри, които Iometer може да оценява:

• пропускателна способност;
• производителност на операционната система Linux - брой операции в секунда;
• латентност;
• използване на процесора.

Инструментът не само изчислява средните стойности, но и предоставя минимални и максимални стойности за по-точен анализ.

Последната стабилна версия на Iometer беше пусната през 2014 г., но интерфейсът ѝ изглежда остарял и резултатите от тестовете на съвременни all-flash масиви не винаги са верни. Въпреки това полезната програма се използва активно от такива компании като Broadcom и Dell.

vpsbench

Прост скрипт за тестване на производителността на VPS. Разпространява се под лиценза MIT, което го прави достъпен за широк кръг потребители.

Помощната програма предоставя информация за основните характеристики на производителността на системата Linux:

• брой процесорни ядра;
• честота на процесора;
• количеството използвана оперативна памет.

За да оцени дисковата подсистема, vpsbench изпълнява тестови команди за последователно и произволно четене и запис.

Въпреки че инструментът не е актуализиран от няколко години, той е търсен от доставчиците на облачни услуги и ИТ компаниите.

HammerDB

Мощен инструмент за тестване на натоварването на бази данни. Разработен е и се поддържа от Съвета за производителност на обработката на транзакции (Transaction Processing Performance Council - TPC), организация с нестопанска цел.

Основна функционалност на HammerDB:

• създаване на схема на тестова база данни и попълването ѝ;
• симулиране на натоварване от виртуални потребители.

Сценариите за натоварване включват транзакционни операции и аналитични заявки. HammerDB поддържа широк набор от бази данни: Oracle Database, SQL Server, IBM Db2, MySQL, MariaDB, PostgreSQL и Redis.

Помощната програма е популярна сред ИТ специалистите в цял свят. Използва се от компании в повече от 180 държави, включително технологични гиганти като Intel, Dell, Lenovo и Red Hat.

7-Zip

Той е не само архиватор, но и мощен бенчмарк за процесори на Linux. Той тества скоростта на компресиране на данни с помощта на алгоритъма LZMA, базиран на речникова схема за компресиране.

Стартира се с командата 7z b -mmt1 -md26, която активира еднонишково тестване с използване на 64 MB речник. Резултатите от измерването се предоставят във формат MIPS (милион инструкции в секунда), който е подходящ за сравняване на процесори с една и съща архитектура. За процесори с различни архитектури този показател е по-малко универсален, което може да се счита за ограничение на полезността. 7-Zip може да се използва и за проверка на оперативната памет на компютъра за грешки.

DD

Многофункционална помощна програма за команден ред, чиято основна цел е да копира и конвертира данни. Може да се използва и за тестване на входно-изходната производителност на системите за съхранение.
Освен това може да се използва като бенчмарк на процесора, ако свържете програма на трета страна, която ще генерира изчисления, изискващи много ресурси.

• Полезен е за груба оценка на производителността на сървъра.
• Извършва операции на ниско ниво с дискове. Неправилната употреба може да доведе до загуба на данни, затова DD се нарича шеговито „унищожител на дискове“.

temci

Той е създаден през 2016 г. от Йоханес Бехбергер, студент от Германия, като част от бакалавърската му работа. Днес тя се разпространява под Общия публичен лиценз на GNU и се развива активно от автора.

Основната цел на Йоханес беше да създаде помощна програма, способна да тества производителността на изчислителни системи във внимателно настроена среда. Това отличава temci от другите бенчмаркове.

Характеристики на temci:

• възможност за персонализиране на тестовата среда: промяна на параметрите за управление на честотата на процесора; деактивиране на hyper-threading, L1 и L2 кеш, турбо режим при процесорите на Intel;
• използване на няколко инструмента за анализ: time, perf_stat и getrusage;
• генериране на подробни отчети под формата на таблици, графики и диаграми.

Благодарение на подробните отчети програмата е полезна не само за инженери, но и за анализатори. Но въпреки своите предимства temci не поддържа всички хардуерни и софтуерни конфигурации. Например, стартирането ѝ под macOS може да предизвика трудности, а не всички функции са налични при ARM процесорите. Помощната програма също така изисква основни познания при създаването на тестова среда.

uarch-bench

Приложение от инженер Травис Даунс, в процес на активна разработка.

Основни характеристики:

• позволява измерване на производителността при четене и запис; 
• оценява колко ефективно процесорът обработва едновременни заявки;
• измерва скоростта на операциите за почистване на регистъра YMM.

Резултатите, които генерира uarch-bench, можете да намерите в официалното хранилище в GitHub. Към момента помощната програма работи само с архитектури x86, наблюдават се проблеми със съвместимостта, например стартирането ѝ на процесори AMD Ryzen предизвиква затруднения.

Заключение

Оценката на производителността на Linux сървър е задача, която изисква надеждни инструменти, които помагат да се идентифицират тесните места в производителността и да се оптимизира производителността. Редовното наблюдение и тестване елиминира рисковете от сривове и осигурява стабилна работа на системата.