怎么对Linux系统进行压力测试

这篇文章将为大家详细讲解有关怎么对Linux系统进行压力测试，小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

为什么你会想给你的 Linux 系统施加压力呢？因为有时你可能想知道当一个系统由于大量运行的进程、繁重的网络流量、过多的内存使用等原因而承受很大的压力时，它的表现如何。这种压力测试可以帮助确保系统已经做好了 "上市" 的准备。

如果你需要预测应用程序可能需要多长时间才能做出反应，以及哪些（如果有的话）进程可能会在重负载下失败或运行缓慢，那么在前期进行压力测试是一个非常好的主意。

幸运的是，对于那些需要能够预测 Linux 系统在压力下的反应的人来说，你可以采用一些有用的技术和工具来使这个过程更容易。在这篇文章中，我们将研究其中的一些。

自己动手做个循环

第一种技术是在命令行上运行一些循环，观察它们对系统的影响。这种方式可以大大增加 CPU 的负荷。使用 uptime 或类似的命令可以很容易地看到结果。

在下面的命令中，我们启动了四个无尽循环。你可以通过添加数字或使用 bash 表达式，如 {1...6} 来代替 1 2 3 4 以增加循环次数：

for i in 1 2 3 4; do while : ; do : ; done & done

在命令行上输入后，将在后台启动四个无尽循环：

$ for i in 1 2 3 4; do while : ; do : ; done & done[1] 205012[2] 205013[3] 205014[4] 205015

在这种情况下，发起了作业 1-4，作业号和进程号会相应显示出来。

要观察对平均负载的影响，请使用如下所示的命令。在本例中，uptime 命令每 30 秒运行一次：

$ while true; do uptime; sleep 30; done

如果你打算定期运行这样的测试，你可以将循环命令放入脚本 watch-it 中。

#!/bin/bash while truedo  uptime  sleep 30done

在输出中，你可以看到平均负载是如何增加的，然后在循环结束后又开始下降。

 11:25:34 up 5 days, 17:27,  2 users,  load average: 0.15, 0.14, 0.08 11:26:04 up 5 days, 17:27,  2 users,  load average: 0.09, 0.12, 0.08 11:26:34 up 5 days, 17:28,  2 users,  load average: 1.42, 0.43, 0.18 11:27:04 up 5 days, 17:28,  2 users,  load average: 2.50, 0.79, 0.31 11:27:34 up 5 days, 17:29,  2 users,  load average: 3.09, 1.10, 0.43 11:28:04 up 5 days, 17:29,  2 users,  load average: 3.45, 1.38, 0.54 11:28:34 up 5 days, 17:30,  2 users,  load average: 3.67, 1.63, 0.66 11:29:04 up 5 days, 17:30,  2 users,  load average: 3.80, 1.86, 0.76 11:29:34 up 5 days, 17:31,  2 users,  load average: 3.88, 2.06, 0.87 11:30:04 up 5 days, 17:31,  2 users,  load average: 3.93, 2.25, 0.97 11:30:34 up 5 days, 17:32,  2 users,  load average: 3.64, 2.35, 1.04 <== 循环停止 11:31:04 up 5 days, 17:32,  2 users,  load average: 2.20, 2.13, 1.01      11:31:34 up 5 days, 17:33,  2 users,  load average: 1.40, 1.94, 0.98

因为所显示的负载分别代表了 1、5 和 15 分钟的平均值，所以这些值需要一段时间才能恢复到系统接近正常的状态。

要停止循环，请发出像下面这样的 kill 命令 —— 假设作业号是 1-4，就像本篇文章前面显示的那样。如果你不确定，可以使用 jobs 命令来确认作业号。

$ kill %1 %2 %3 %4

增加压力的专用工具

另一种方法是使用专门为你制造系统压力的工具。其中一种叫做 stress（压力），可以以多种方式对系统进行压力测试。stress 工具是一个工作负载生成器，提供 CPU、内存和磁盘 I/O 压力测试。

在使用 --cpu 选项时，stress 命令使用平方根函数强制 CPU 努力工作。指定的 CPU 数量越多，负载上升的速度就越快。

下面第二个脚本（watch-it-2）可以用来衡量对系统内存使用的影响。请注意，它使用 free 命令来查看加压的效果。

$ cat watch-it-2#!/bin/bash while truedo  free  sleep 30done

发起任务并观察压力：

$ stress --cpu 2 $ ./watch-it 13:09:14 up 5 days, 19:10,  2 users,  load average: 0.00, 0.00, 0.00 13:09:44 up 5 days, 19:11,  2 users,  load average: 0.68, 0.16, 0.05 13:10:14 up 5 days, 19:11,  2 users,  load average: 1.20, 0.34, 0.12 13:10:44 up 5 days, 19:12,  2 users,  load average: 1.52, 0.50, 0.18 13:11:14 up 5 days, 19:12,  2 users,  load average: 1.71, 0.64, 0.24 13:11:44 up 5 days, 19:13,  2 users,  load average: 1.83, 0.77, 0.30

在命令行中指定的 CPU 越多，负载就增加的越快。

$ stress --cpu 4$ ./watch-it 13:47:49 up 5 days, 19:49,  2 users,  load average: 0.00, 0.00, 0.00 13:48:19 up 5 days, 19:49,  2 users,  load average: 1.58, 0.38, 0.13 13:48:49 up 5 days, 19:50,  2 users,  load average: 2.61, 0.75, 0.26 13:49:19 up 5 days, 19:50,  2 users,  load average: 3.16, 1.06, 0.38 13:49:49 up 5 days, 19:51,  2 users,  load average: 3.49, 1.34, 0.50 13:50:19 up 5 days, 19:51,  2 users,  load average: 3.69, 1.60, 0.61

stress 命令也可以通过 --io（输入/输出）和 --vm（内存）选项增加 I/O 和内存的负载来给系统施加压力。

在接下来的这个例子中，运行这个增加内存压力的命令，然后启动 watch-it-2 脚本。

$ stress --vm 2 $ watch-it-2              total        used        free      shared  buff/cache   availableMem:        6087064      662160     2519164        8868     2905740     5117548Swap:       2097148           0     2097148              total        used        free      shared  buff/cache   availableMem:        6087064      803464     2377832        8864     2905768     4976248Swap:       2097148           0     2097148              total        used        free      shared  buff/cache   availableMem:        6087064      968512     2212772        8864     2905780     4811200Swap:       2097148           0     2097148

stress 的另一个选项是使用 --io 选项为系统添加输入/输出活动。在这种情况下，你可以使用这样的命令：

$ stress --io 4

然后你可以使用 iotop 观察受压的 I/O。注意，运行 iotop 需要 root 权限。

之前：

$ sudo iotop -oTotal DISK READ:         0.00 B/s | Total DISK WRITE:        19.36 K/sCurrent DISK READ:       0.00 B/s | Current DISK WRITE:      27.10 K/s    TID  PRIO  USER     DISK READ  DISK WRITE  SWAPIN     IO>    COMMAND 269308 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  1.24 % [kworker~fficient]    283 be/3 root        0.00 B/s   19.36 K/s  0.00 %  0.26 % [jbd2/sda1-8]

之后：

Total DISK READ:         0.00 B/s | Total DISK WRITE:         0.00 B/sCurrent DISK READ:       0.00 B/s | Current DISK WRITE:       0.00 B/s    TID  PRIO  USER     DISK READ  DISK WRITE  SWAPIN     IO>    COMMAND 270983 be/4 shs         0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 % 51.45 % stress --io 4 270984 be/4 shs         0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 % 51.36 % stress --io 4 270985 be/4 shs         0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 % 50.95 % stress --io 4 270982 be/4 shs         0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 % 50.80 % stress --io 4 269308 be/4 root        0.00 B/s    0.00 B/s  0.00 %  0.09 % [kworker~fficient]

stress 只是给系统增加压力的若干工具之一。另一个较新的工具，stress-ng，将在以后的文章中介绍。

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